Поясните суть принципов построения ОС: частотного, модульности, функциональной избирательности. (стр. 31-32; п.1, п.2, п.3)
1. Частотный принцип. В алгоритмах и массивах ОС выделяют действия и данные по частоте использования. Для частых действий обеспечиваются условия их быстрого выполнения:
· программы частых действий постоянно находятся в ОП и активно поддерживаются специальными средствами;
· частые операции стараются делать более короткими;
· к часто используемым данным обеспечивается наиболее быстрый доступ.
2. Принцип модульности отражает развитие технологии разработки ПО «снизу-вверх». Части ОС обосабливаются в отдельные модули. Модуль – функциональный элемент ОС, имеющий законченное оформление и унифицированные средства сопряжения с другими. Модули затем объединяются в обобщенные модули, группы обобщенных модулей так же – в один и так далее. Легко заменять данный модуль новым. При построении модулей учитывают характер их будущего использования, выделяя разновидности:
· однократные – модули, которые могут испортить себя после окончания работы и не восстанавливаются;
· многократные – восстанавливаются;
· реентерабельные – параллельно используемые одновременно несколькими программами при их исполнении.
3. Принцип функциональной избирательности – логическое продолжение рассмотренных принципов. В ОС выделяется некоторая часть важных модулей, которые должны быть всегда «под рукой» для эффективной организации вычислительного процесса. Эта основа ОС называется ядром. При формировании состава ядра требуется выполнить два противоречивых требования:
· включить в ядро все наиболее часто используемые системные модули;
· объем ОП, занимаемый ядром, должен быть минимальным.
Поясните суть принципов построения ОС: генерации, функциональной избыточности, защиты, умолчания. (стр 33-34; п.4, п.5, п.6, п.8)
1. Принцип генерации. ОС создается и представляется так, чтобы можно было настраивать (генерировать) ее, исходя из конкретной конфигурации компьютера и круга решаемых проблем. Эта процедура проводится достаточно редко и на долгий период эксплуатации. Процесс генерации реализует программа-генератор (setup, install), она может использовать специальный язык или панели ввода для описания требуемых возможностей, конфигурации компьютера, необходимых компонент ОС. Для генерации используется дистрибутивный комплект (Distribution Kit) на дискетах или CD, в результате на жестком диске получается сгенерированная (рабочая) версия ОС.
2. Принцип функциональной избыточности предполагает наличие в составе ОС альтернативных однотипных компонент (мониторов, драйверов, загрузчиков и т.д.).
3. Принцип защиты определяет необходимость разработки мер, ограждающих программы и данные пользователей от искажений или нежелательных влияний друг на друга, пользователей на ОС и наоборот. Программы должны быть гарантированно защищены как при своем выполнении, так и при хранении. Примеры способов защиты: двухконтекстная работа процессора (привилегированный режим для системных программ ОС и непривилегированный – для приложений), контекстная защита, парольная защита.
4. Принцип умолчания используется для облегчения организации связей с системой при генерации и работе ОС. ОС хранит базовые описания процессов, модулей, ресурсов, условий выполнения программ и т.п. Значения этих данных считаются заданными по умолчанию, если администратор или пользователь забыл указать или сознательно не указал их.
Поясните суть принципов построения ОС: перемещаемости, независимости программ ОТ УВВ, открытости, наращиваемости.(стр 33-34; п.7, п.9, п.10, п.11)
1. Принцип перемещаемости. Исполнение модуля не должно зависеть от места его расположения в ОП. Для этого в модулях используются относительные адреса операндов, а ОС должна иметь средства настройки текста модуля по месту его выполнения. Настройка может производиться перед выполнением или во время выполнения, и заключается в определении фактических адресов операндов в ОП для всех команд модуля. Настройка зависит от используемого способа адресации и алгоритма распределения ОП для данной ОС.
2. Принцип независимости программ от внешних устройств позволяет одинаково управлять УВВ независимо от их конкретных физических характеристик.
3. Принцип открытости (прозрачности). Открытая ОС доступна для анализа пользователями и специалистами. Тем больше приложений можно разработать для такой открытой и понятной среды.
4. Принцип наращиваемости (развития). Наращиваемая (модифицируемая, развиваемая) ОС позволяет не только использовать возможности генерации, но и вводить в ее состав новые модули, совершенствовать существующие.