Факультет вычислительной математики и кибернетики

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. М.В.ЛОМОНОСОВА

Факультет вычислительной математики и кибернетики

Курынин Р.В., Машечкин И.В., Терехин А.Н.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Конспект лекций

МОСКВА

2006

Содержание

Содержание.. 2

1 Введение.. 5

1.1 Основы архитектуры вычислительной системы.. 10

1.1.1 Структура ВС.. 10

1.1.2 Аппаратный уровень ВС.. 11

1.1.3 Управление физическими ресурсами ВС.. 12

1.1.4 Управление логическими/виртуальными ресурсами. 14

1.1.5 Системы программирования. 16

1.1.6 Прикладные системы.. 22

1.1.7 Выводы, литература. 27

1.2 Основы компьютерной архитектуры.. 30

1.2.1 Структура, основные компоненты.. 30

1.2.2 Оперативное запоминающее устройство. 32

1.2.3 Центральный процессор. 36

1.2.3.1 Регистровая память. 37

1.2.3.2 Устройство управления. Арифметико-логическое устройство. 37

1.2.3.3 КЭШ-память. 38

1.2.3.4 Аппарат прерываний. 40

1.2.4 Внешние устройства. 44

1.2.4.1 Внешние запоминающие устройства. 45

1.2.4.2 Модели синхронизации при обмене с внешними устройствами. 49

1.2.4.3 Потоки данных. Организация управления внешними устройствами. 50

1.2.5 Иерархия памяти. 52

1.2.6 Аппаратная поддержка операционной системы и систем программирования. 53

1.2.6.1 Требования к аппаратуре для поддержки мультипрограммного режима. 53

1.2.6.2 Проблемы, возникающие при исполнении программ.. 56

1.2.6.3 Регистровые окна. 58

1.2.6.4 Системный стек. 60

1.2.6.5 Виртуальная память. 60

1.2.7 Многомашинные, многопроцессорные ассоциации. 64

1.2.8 Терминальные комплексы (ТК) 67

1.2.9 Компьютерные сети. 69

1.2.10 Организация сетевого взаимодействия. Эталонная модель ISO/OSI. 71

1.2.11 Семейство протоколов TCP/IP. Соответствие модели ISO/OSI. 73

1.3 Основы архитектуры операционных систем.. 78

1.3.1 Структура ОС.. 80

1.3.2 Логические функции ОС.. 83

1.3.3 Типы операционных систем.. 84

2 Управление процессами.. 87

2.1 Основные концепции. 87

2.1.1 Модели операционных систем.. 87

2.1.2 Типы процессов. 89

2.1.3 Контекст процесса. 90

2.2 Реализация процессов в ОС Unix. 91

2.2.1 Процесс ОС Unix. 91

2.2.2 Базовые средства управления процессами в ОС Unix. 93

2.2.3 Жизненный цикл процесса. Состояния процесса. 100

2.2.4 Формирование процессов 0 и 1. 101

2.3 Планирование. 104

2.4 Взаимодействие процессов. 104