|
Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ
от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или
приложений.
Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа
Связь ОС и аппаратными компонентами ЭВМ.
Что входит в состав базовых аппаратных компонентов компьютера? В
минимальный набор аппаратных компонентов включены:
-
Центральный процессор – «сердце компьютера», он отвечает за
выполнение математических вычислений. Что важно учитывать, выбирая
процессор? Его скорость вычислений или, что связано, частоту
процессора. Современные частоты – свыше 3 ГГц, хотя ещѐ в 1995-1996
годах частоты не превышали 100-133 МГц. Также важно учитывать
разрядность вычислений процессором: сегодня существуют 32 и 64
разрядные процессоры, которым соответствую 32-х и 64-х разрядные
операционные системы. Также важно число ядер – это фактически
дублирующие аналогичные процессоры с одинаковыми параметрами,
дающие
возможности
операционной
системе
осуществлять
«распараллеливание» вычислений. У центрального процессора есть и
другие критерии качества, но для нас они второстепенны.
-
Память произвольного доступа или, как принято еѐ также называть,
оперативная память – она хранит результат вычислений центрального
процессора и обменивается информацией с другими устройствами.
Оперативная память характеризуется частотой работы и объемом
одновременно хранимой информации. Сегодня частоты составляют
порядка 1600 МГц, а объем памяти одного модуля составляет до 128 ГГб.
Соответственно, чем выше объем памяти, тем стоимость модуля выше.
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Обновлено: 18.08.2021г.
-
Энергонезависимая память – основная система хранения результатов
вычислений центрального процессора. Если ранее использовались
громоздкие низкоскоростные магнитные стримеры, в составе которых
магнитная головка записывала информацию, то сегодня используются
магнитные жесткие диски, флешь устройства и оптические приводы. На
флешь накопитель или жесткий диск, помещающийся в карман куртки,
можно записать до 2-3 Тб информации с высокой скоростью.
-
Устройства
ввода-вывода
информации
позволяют
управлять
компьютером. В качестве устройства ввода используются клавиатура,
устройство «мышь», стилус, тачпад, оптический сканер, микрофон,
видеокамера и т.д. Устройствами вывода являются монитор,
телевизионная панель, принтер, графопостроитель и другие устройства.
На рис.1 представлены Основные компоненты аппаратного обеспечения
электронно-вычислительной системы (ЭВМ, компьютера).
Рис.1 - Основные компоненты аппаратного обеспечения ЭВМ
Чтобы аппаратные устройства понимали как общаться, нужно написать алгоритм
(схему) общения. Это реализовано с помощью низкоуровневого кода. В
операционных системах UNIX-семейства такой код носит название «ядро» (kernel).
Ядро является составной часть операционной системы.
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Обновлено: 18.08.2021г.
Задачами ядра являются:
1)Управление файловой системой;
2)Управление памятью;
3)Управление устройствами;
4)Управление процессами.
Объекты ядра операционной системы:
Процессы;
Файлы;
События;
Потоки;
Семафоры (объект, ограничивающий количество потоков, которые могут
войти в код);
Мьютексы (аналог одноместного семафора, служащий в программировании
для синхронизации одновременно выполняющихся потоков);
Каналы;
Файлы, проецируемые в память (способ работы с файлами в некоторых
операционных системах, при котором всему файлу или некоторой
непрерывной его части ставится в соответствие определѐнный участок
памяти (диапазон адресов оперативной памяти).
Обычно пользователю, как правило, не требуется разбираться с устройством и
принципом работы ядра, базовые функции в ядро закладывает производитель
операционной системы. Часть функций ядра вынесена в, так называемую, базовую
систему ввода-вывода компьютера. Это отдельный программный модуль,
записанный в микросхему на материнской плате, позволяющий настроить базовые
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Обновлено: 18.08.2021г.
опции аппаратных компонентов, осуществить первичную проверку аппаратуры,
при необходимости указать на проблемы.
Если ядро ОС работает без участия пользователя, тогда для чего нам
устройства ввода информации? Например, для работы в командном
интерпретаторе (shell) – он отвечает за трансляцию введенным пользователем
синтаксических команд в низкоуровневую кодовую последовательность ядра. На
рис.2 показано, что Shell «обволакивает» ядро, т.е. является более главенствующей
Do'stlaringiz bilan baham: |
