Реферати українською » Информатика, программирование » Операційні системи ЕОМ та транслятори


Реферат Операційні системи ЕОМ та транслятори

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Операційні системи ЕОМ ітранслятори

Операційна система ОС ЄС варта забезпечення пакетної обробки завдань, режиму поділу часу й суміщення цих режимів.

У цьому здійснюється зв'язок оператора і системи, протоколювання ходу роботи обчислювальної системи, захист збережених даних від несанкціонованого доступу, роботу з віддаленими терміналами і абонентськими пунктами через канали зв'язку. Передбачено робота і з символьними, і графічними пристроями введення – виведення й інших функцій.

Операційна система може працюватиме, як воднопрограммном режимі, і у режимімультипрограммирования. Приоднопрограммном режимі оперативному пам'яті у кожний час знаходиться лише одна виконувана програма, все завдання виконуються послідовно. Робота у тому режимі достатній обсяг оперативної пам'яті 64 Кбайт. Режиммультипрограммирования може виконуватися з фіксованою і змінним числом завдань.

У режимімультипрограммирования з фіксованою числом завдань оперативна пам'ять обсягом щонайменше 128 Кбайт розподіляється при генерації системи чи оператором між одночасно виконуваних фіксованим числом завдань трохи більше 15. Допускається у межах завданняраспараллеливать процес обчислення за допомогою організації одночасно виконуваних завдань загальною кількістю трохи більше 255. Між цими завданнями, виконуваними у межах завдань, ресурси розподіляються динамічно.

У режимімультипрограммирования зі змінним числом завдань все ресурси, включаючи оперативну пам'ять, мінімальний обсяг якої 256 Кбайт, розподіляють між одночасно виконуваними завданнями динамічно. Кількість завдань то, можливо довільним, але з понад п'ятнадцять. Кількість завдань, організованих для розпаралелювання обчислень, не лімітується й динамічно відповідно до наявністю вільних ресурсів.

Пакетна обробка завдань ввозяться вигляді їх безперервного потоку. Усі завдання розміщуються на диску й утворюють вхідну чергу, з якому вони вибираються практично й без участі оператора, послідовно чи з встановленим пріоритетам. Перехід від обробки одного завдання до іншого здійснюється автоматично. Вхідні черги можуть поповнюватися в довільні моменти часу.

Режим поділу часу реалізується шляхом виділення певних інтервалів часу, званих квантами. Призначені в обробці у тому режимі завдання, званіквантующимися, перебувають у оперативної пам'яті одночасно.

Одного кванта часу обробляється одне завдання, потім управління отримує такеквантующееся завдання й т.д.Квантующиеся завдання перебувають у оперативної пам'яті без витіснення на зовнішній пам'ять до завершення їх опрацювання.

На старших моделях ЄС ЕОМ з обсягом оперативної пам'яті щонайменше 512 Кбайт з урахуванняммультипрограммного режиму зі змінним числом завдань реалізується система поділу часу обслуговування понад сто одночасно працюючих віддалених абонентів. У оперативної пам'яті виділяються розділи, призначені до виконання однієї чи кількох завдань. Кожне завдання отримує управління протягом кванта часу, після чого він витісняється на зовнішній пам'ять, але в його місце завантажується таке завдання, одержавши управління на квант часу.

Отже, у кожний час у відповідній розділі оперативної пам'яті перебуває одне яке виконує завдання, проте інші, що їх як поділу часу, зберігаються у зовнішній пам'яті. Послідовну завантаження завдань в оперативну пам'ять називаютьсвопингом,

У режимі розподілу часу можлива реалізація діалогу людини з ЕОМ, включно з розробкою і виконання програм. Операційна система ОС ЄС дозволяє вести діалог та без режиму поділу часу; можлива розробка пакетів прикладних програм для програмування як діалогу мовами високого рівня.

Під час розробки систем реального часу треба враховувати їх специфічні особливості, головна у тому числі у тому, що час реакції системи на вступники повідомлення й сигнали має бути настільки малий, щоб устигнути обробити які у них дані і використовувати отримані результати керувати процесом.

Оскільки потоки даних мають випадковий характер, система мусить бути можуть готовності отримувати вхідні сигнали і управлятися ними. Повторити що надійшли дані неможливо, тому втрата їх неприпустима. Високу швидкість реакції можна було одержати за максимальногораспараллеливании процесу обробки даних, що потребує високого рівнямультипрограммирования, забезпечуваного ОС ЄС.

Складовою частиною ОС до ЄС є система програмування, куди входятьтранслятори з мов програмуванняАССЕМБЛЕР,ФОРТРАН IV,АЛГОЛ-60,КОБОЛ,ПЛ/1, РПГ, і навіть редактор зв'язків ітестран. Програми готуються з допомогою модульного принципу. Великі програмисегментируются на менші, розроблювані іотлаживаемие самостійно з наступним об'єднанням у виконання чи проти нього.

Розрізняють модулі вихідні, об'єктні і завантажувальні. Вихідний модуль є програму, записану мовою програмування.

>Объектний модуль є результат трансляції набору даних, які у вихідному модулі, на машинний мову. Формат об'єктних модулів однаковий всім трансляторів, що дозволяє об'єднувати модулі, написані користуємося різними мовами програмування, і однаковим чином обробляти їх редактором зв'язків.

>Загрузочний модуль є об'єднання об'єктних модулів, вона вже то, можливо поміщений у оперативну пам'ять до виконання; редактор зв'язків здійснює редагування – заміну, виняток і перегрупування секцій програми з вказівкою програміста, створення необхідної структури програми, формування та запис характеристик завантажувального модуля в зміст бібліотеки й ін.

Залежно від структури завантажувального модуля може бути завантажений в оперативну пам'ять цілком або частинами. У ОС ЄС допускаються такі структури модулів: проста,оверлейная чи з перекриттям, динамічна послідовна і динамічна паралельна.

Модуль простий структури не вимагає до виконання завдання передачі управління жодному іншому модулю. Він завантажується в оперативну згадку, як єдине ціле і виконується з початку остаточно, після чого його місце у оперативної пам'яті звільняється. Така структура вельми ефективна за швидкістю виконання, бо вимагає завантаження інших частин 17-ї та передачі управління. Проте задля великих завдань завантажити в оперативну пам'ять одночасно в усе програми часто виявляється неможливим.

Уоверлейной структурі програма ділиться логічно на сегменти. У процесі виконання програми деякі сегменти завантажувального модуля, але не, перебувають у оперативної пам'яті одночасно.Загружаются вони у те ж область оперативної пам'яті послідовно за необхідності.

У цьому зазвичай один сегмент – до складу якого – перебуває у пам'яті протягом усього часу виконання програми.Сменяющие одне одного сегменти – виключають – обмінюються між собою інформацією через область пам'яті що включає сегмента. Принаймні ускладнення завдань, коли кількість сегментів дуже велике чи його вибір залежить від оброблюваних даних, фіксована структура запланованого редактором зв'язків перекриття сегментів може бути неефективною.

У динамічних послідовних структурах операційна система знаходить під назвою викликаний модуль, завантажує їх у виділений йому ділянку пам'яті і передає йому управління. Цей модуль може. викликати інший модуль тощо.

Коли виконання деякого модуля закінчено, управління передається який викликав модулю, а ділянку пам'яті, яку він обіймав виконаним модулем, звільняється.

За необхідності багаторазового використання модуля може зберігатися оперативному пам'яті. Динамічна паралельна структура застосовується для паралельного виконання програм, умультипрограммном режимі, якщо котрась із програм передбачає і під час очікування будь-яких подій, наприклад, завершення операції введення – виведення. У період очікування може виконуватися інша програма.

За необхідності використання програм, у режимімультипрограммирования зі змінним числом завдань використовують одне із трьох типів завантажувальних модулів – одноразово використовувані, повторно використовувані вреентерабельние. Тип модуля формується редактором зв'язків за вказівкою програміста.

>Однократно використовувані модулі щоразу необхідно наново викликати з бібліотеки, оскільки під час виконання модулі змінюються, яка дозволяє здійснювати їхню повторне виконання, це – найпростіший випадок.

Повторно використовувані модулі мають властивістю самовідновлення. Будь-яка їхня частина перед повторним використанням відновлюється у початковий стан. Це дозволяє здійснитиоднократную завантаження модуля в оперативну пам'ять і багаторазове його використання.

Проте зміна модуля у виконання Демшевського не дозволяє використати його одночасно двома або як користувачами чи завданнями.Поступающие використання модуля запити ставляться у чергу до звільнення і відновлення модуля.

>Реентерабельние завантажувальні модулі неможливо змінюються під час виконання. Їх можна завантажувати на захищені ділянки пам'яті, аби внеможливити можливість випадкових змін із боку будь-якої програми користувача.

Томуреентерабельная програма можна використовувати одночасно кількома завданнями. До закінчення виконання модуля може по перериванню розпочатися виконання інший завдання, та був тривати виконання першого. Отже,реентерабельние програми дозволяють працювати із нею одночасно, паралельно й незалежно багатьом користувачам, що великим перевагою і дуже розширює можливості систем колективного користування.

Версія ОС ОС 7.0 ЄС реалізує концепцію віртуальної машини, коли він кожному користувачеві надається функціональний еквівалент реальної ЕОМ – власна віртуальна обчислювальну машину. Система віртуальних машин з допомогою ОС забезпечує повну незалежність функціонування окремих віртуальних машин. Передбачено кошти розмежування доступу до системи, збереженим чи оброблюваним у ній даним.

Спеціальна управляюча програма – монітор віртуальних машин – забезпечує узгоджене використання технічних засобів реальної ЕОМ і заснування віртуальних машин, управляє їх паралельної роботою. Передбачено діалоговий режим праці будь-якої одиночного користувача, і навіть обмін даними як між різними віддаленими абонентськими пунктами, і між абонентськими пунктами й віртуальною машиною.

Кожна віртуальна машина містить віртуальний процесор у частини часу центрального процесора реальної ЕОМ, і навіть віртуальну оперативну пам'ять ємністю до 16Мбайт, створювану з допомогою коштів динамічного перетворення адрес реальної ЕОМ.

Користувачу надається віртуальний пульт як пультового устрою реальної ЕОМ або абонентського пункту з спеціальними мовними засобами, і навіть віртуальні канали введення – виведення. Останні реалізуються у частини часу роботи реальних каналів чи їх функціонування моделюється програмно.

Друга складова частина ОС 7.0 ЄС – базова операційна система – орієнтована на режим пакетної обробки. Вона може працювати в одній чи навіть кількох віртуальних машинах.

Забезпечується виконання програм користувачів, реалізованих. з операційній системою ОС 6.1 ЄС. Важливо, що базова операційна система забезпечує роботу кількох віртуальних машин під час використання однієї копії її ж таки програм. Як зовнішньої пам'яті використовуються віртуальні нагромаджувачі на магнітних дисках ємністю до 16Мбайт.

Монітор віртуальних машин підтримуєдвухпроцессорние конфігурації ЕОМ.

Передбачено режим приєднаного процесора, у якому обидва процесора працюють із загальним полем оперативної пам'яті, а периферійні устрою доступні лише їх. Роботу віртуальних машин моделюють обидва реальних процесора, що підвищує число чи продуктивність віртуальних машин.

Операційна система ОС 7.0 ЄС реалізовується з центральним процесором третьої черги ЄС ЕОМ з оперативної пам'яттю ємністю щонайменше 1Мбайт.

Технічні можливості малих ЕОМ дозволяють створюватимультимодульние системи, у яких окремі модулі виконують деякі виділені функції.

Такими модулями може бути спеціалізовані процесори, універсальні мікропроцесори, інтелектуальні термінали. На такі, звані системами з поділом функцій, орієнтована операційна системаРАФОС (>РАзделения Функцій Операційна Система).

СистемаРАФОС варта організації обчислювального процесу умагистрально-модульних комплексах РМ ЕОМ, які від 16 до 248 Кбайт оперативної пам'яті.

Вона зорієнтована на АСУ ТП реального часу, автоматизацію наукових досліджень про, рішення інформаційних і управлінських завдань в системах колективного користування та інших. Можливо ефективно використана длямикроЭВМ і персональних комп'ютерів.

У структуріРАФОС виділяють драйвери зовнішніх пристроїв, монітори, файлову систему, системні програми розвитку й бібліотеки. Використовуючи мови високого рівня типуФОРТРАН, ПАСКАЛЬ,БЕЙСИК, користувачі створюють прикладні програми, пакети і вони бібліотеки.

>Драйвери зовнішніх пристроїв є спеціальні програми ОС, щоб забезпечити доступ на фізичному рівні всім периферійним пристроям і до зовнішньої пам'яті із боку моніторівРАФОС, системних і прикладних програм. Система дозволяє включати у неї нові драйвери для додаткових зовнішніх пристроїв, не передбачених уРАФОС, і навіть включати звернення до таких пристроям у програму.

До складуРАФОС входить п'ять типів моніторів, програмно сумісних знизу вгору:

>RM – монітор, постійно що у оперативної пам'яті (>резидентний) і готовий до виконання часі налагодженої програми;

>SJ – монітор – монітор реального часу, який би найвищу швидкість реакцію зовнішнє подія (переривання). Він функціонує при мінімальної конфігурації технічних засобів, вимагаючи близько чотирьох Кбайт оперативної пам'яті й щодо забезпечення роботу системи оперативному пам'яті від 16 до 56 Кбайт. Введення у його склад при генераціїмноготерминального драйвера дозволяє програмі працювати з кількома терміналами;

>FB – монітор – найпростішиймультипрограммний моніторРАФОС, єфоново-оперативним монітором реального часу. Усі завдання отримують одне із восьми пріоритетів. Фонова завдання має найнижчий пріоритет 0, оперативна завдання – найвищий 7. Пріоритети від 1 до 6 мають системні завдання, аналогічні оперативної завданню, але з нижчим пріоритетом. Усі прикладні завдання й системні з низьким пріоритетом виконуються в фоновому режимі. Загальна кількість завдань – трохи більше 8. Монітор використовує оперативну пам'ять від 32 до 56 Кбайт, йогорезидентная частина припадає близько 8 Кбайт.

>ХМ – монітор є розширеннямFB-монитора і обслуговує до 8 завдань реального часу. Він припадає близько 14 Кбайт пам'яті і відданість забезпечує роботи з оперативної пам'яттю від 64 до 248 Кбайт.

>TS – монітор є потужним монітором. Він обслуговує до 30 завдань користувачів, працюючих разом з різних терміналів як поділу часу.Предназначен до роботи і системи, має від 96 до 248 Кбайт пам'яті; його пам'ять біля 40–48 Кбайт.

Для обчислювальних комплексів, реалізованих з урахуванняммикроЭВМ типу «Електроніка» використовується операційна системаФОДОС (Фонова ОсновнаДисковая Операційна Система).

Обчислювальний комплекс будується по модульному принципу, у якому окремі функціональні устрою пов'язані між собою єдиним каналом обміну.

СистемаФОДОС варта рішення одним користувачем завдань у реальному масштабі часу, зокрема розробки нових програм. За позитивного рішення завдань можлива пакетна обробка, і навіть виконання одночасно двох завдань.

Під час підготовки програм мовоюАССЕМБЛЕР є можливість створювати програми зоверлейной структурою і автоматизувати процес налагодження програм.

Через війну трансляції програм, написаних мовамиАССЕМБЛЕРе іФОРТРАНе, отримують об'єктні формати, які з набору даних, і машинних кодів і є об'єктними модулями. Останні використовують як вхідних для редактора зв'язків.

Операційна система містить низку моніторів, мають модульну структуру.

Монітор одного завдання (>SJ) призначений до виконання однієї програми користувача. Він обслуговує все периферійні пристрої і забезпечує виконання всіх програм системи. Робота монітора потрібно менш8К слів; вона дозволяє використовувати до28К слів оперативної пам'яті.

Монітор основного фонового завдання (>FB) дозволяє одночасно виконувати дві незалежні завдання, у тому

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація