Mega Templates v3.0

Системы, которые составляются с нескольких процессов, часто легче программировать, используя так называемые критические секции. Когда процесса нужно читать или модифицировать некоторые что разделяются структуры данных, он прежде всего входит в критическую секцию для того, чтобы обеспечить себе исключительное право использования этих данных, при этом он уверен, что никакой процесс не будет иметь доступа к этому ресурсу одновременно с ним. Это называется взаимным исключением. В однопроцессорных системах критические секции защищаются семафорами, мониторами и другими аналогичными конструкциями.

Физическая организация файла описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти, в частности на диске. Файл составляется из физических записей - блоков. Блок - наименьшая единица данных, которой внешнее устройство обменивается с оперативной памятью. Непрерывное размещение - простейший вариант физической организации (рисунок 2.34,а), при какому файла дается последовательность блоков диска, которые образуют единый сплошной участок дисковой памяти. Для задачи адреса файла в этом случае достаточно заметить только номер начального блока.

Второй общий подход к реализации механизма транзакций называется списком намерений. Этот метод заключается в том, что модифицируются самые файлы, а не их копии, но перед изменением любого блока ведется запись в специальный файл - газета регистрации, где отмечается, которая транзакция делает изменения, который файл и блок меняется и которые старое и новое значения изменяемого блока. Только после успешной записи у газету регистрации делаются изменения в исходном файле. Если транзакция фиксируется, то и об этом делается запись в газету регистрации, но старые значения измененных данных хранятся.

К признакам корпоративных ОС могут быть отнесенные также такой особенности.

Поддержка приложений. В корпоративных сетях выполняются сложные приложения, которые нуждаются в для выполнения большой вычислительной мощности. Такие приложения разделяются на несколько частей, например, на одном компьютере выполняется часть приложения, связанный с выполнением запросов к базы данных, на другое - запросов к файловому сервису, а на клиентских машинах - часть, которая реализует логику обработки данных приложения и организующего интерфейса с пользователем.

В некоторых системах используется понятия рабочего множества страниц. Рабочее множество определяется для каждого процесса и представляет собой перечень более всего часто используемых страниц, которые должны постоянно находиться в оперативной памяти и потому не подлежат розаантаженню.

После того, как избранная страница, которая должна покинуть оперативную память, анализируется ее признак модификации (из таблицы страниц). Если что выталкивается страница с момента загрузки было модифицировано, то ее новая версия должна быть переписана на диск.

Многозадачность является важнейшим свойством ОС. Для поддержки этого свойства ОС определяет и оформляет для себя те внутренние единицы работы, между которыми и будет разделяться процессор и другие ресурсы компьютера. Эти внутренние единицы работы в разных ОС носят разные названия - задача, задача, процесс, нить. В некоторых случаях сущности, которые обозначаются этими понятиями, принципиально отличаются друг от друга.

Говоря о процессах, мы отмечали, что операционная система поддерживает их обособленность: у каждого процесса есть свое виртуальное адресное пространство, каждого процесса назначаются свои ресурсы - файлы, окна, семафоры и т.

В зависимости от того, как распределенные функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые (рисунок 1.4). Последние чаще называют сетями с выделенными серверами.

(а)

(б)

Рис. 1.4. (а) - Одноранговая сеть, (б) - Двухранговая сеть

Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль серверу.

При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, предназначенные в ее основу.

К таким базовым концепциям относятся:

Средства построения ядра системы - монолитное ядро или микроядерный подход. Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, которая работает в привилегированном режиме и использует быстрых переходах с одной процедуры на другую, что не нуждаются в переключении из привилегированного режима в пользовательский и наоборот.

Механизм доменов можно использовать на предприятии разными средствами. В зависимости от специфики предприятия можно объединить ресурсы и пользователей в разное количество доменов, а также по-разному установить между ними доверительные отношения.

Microsoft предлагает использовать четверых типичные модели использования доменов на предприятии:

Модель с одним доменом;

Модель с главным доменом;

Модель из несколькими главными доменами;

Модель с полными доверительными отношениями.

Модель с одним доменом

Эта модель подходит для организации, в которой есть не очень много пользователей, и нет необходимости разделять ресурсы сети по организационным подразделам.

Хорошим решением был бы переход на единый стек протоколов, но едва ли эта перспектива осуществится в ближайшем будущем. Попытка введения единого стека коммуникационных протоколов сделана в 1990 году правительством США, что обнародовало программу GOSIP - Government OSI Profile, согласно  которому стек протоколов OSI должны стать общим знаменателем для всех сетей, устанавливаемых в правительственных организациях США. Но, понимая бесполезность силовых мер, программа GOSIP не ставит задачу немедленного перехода на стек OSI, а принуждает пока к использованию этого стека в качестве "второго языка" правительственных сетей, возле из родным, первым.

В идеале сетевая справочная информация должна быть реализована в виде единой базы данных, а не представлять собой набор баз данных, которые специализируются на сохранении информации того или другого вида, как это часто бывает в реальных операционных системах. Например, в Windows NT есть по крайней мере пять разных типов справочных баз данных. Главный справочник домена (NT Domain Directory Service) бережет информацию о пользователях, которая используется при организации их логического входа в сеть.

Распределенные вычисления имеют дело с понятиями более высокого уровня, чем физические носители, каналы связи и методы передачи по ним сообщений. Распределенная среда должна дать пользователям и приложениям прозрачный доступ к данному, вычислениям и другим ресурсам в гетерогенных системах, которые подают собой набор средств разных производителей. Стратегические архитектуры каждого значительного системного производителя базируются сейчас на той или другой форме распределенного вычислительного среды (DCE).

Понятие "internetworking" и "interoperability"

До недавнего времени проблемы межсетевого взаимодействия не очень волновали отечественных пользователей и системных администраторов. Они уютно себя чувствовали в замкнутом мире IBM PC совместных компьютеров, сетей Novell и сетевых адаптеров Ethernet, хотя в "большом" миру много фирм, в том числе и Novell, успешно продавали разные средства межсетевой связи. Однако пора монокультурного развития отечественных сетей заканчивается, организации приобретают разную технику, например, бизнесы-серверы Hewlett-Packard, графические станции Sun или Silicon Graphics, мини-компьютеры AS-400 фирмы IBM и другую не меньше достойную аппаратуру с разными операционными системами, поэтому проблемы, характерные для западных корпоративных сетей, постепенно становятся актуальными и для нас.

Apple, вместе из Wordperfect, Novell, Sun, Xerox, Oracle, IBM и Taligent, известными вместе как Component Integration Laboratory (Лаборатория по объединению компонентов), также занимается архитектурой объектно-ориентированных составляющих документов, называемой Opendoc. Создаваемый для работы на разных платформах, этот проект значительно отстает по степени готовности от OLE 2.0.

Ключевыми технологиями Opendoc есть механизм сохранения Бенто (названный так в честь японской тарелки с отделениями для разной пищи), технология сценариев (scripting), заимствованная в значительной мере с Applesript, и SOM фирмы IBM.

Самой важной функцией операционной системы есть организация рационального использования всех аппаратных и программных ресурсов системы. К основным ресурсам могут быть отнесенные: процессоры, память, внешние устройства, дани и программы. Привлекательная теми самыми   ресурсами, но управляемая разными ОС, вычислительная система может работать с разной степенью эффективности. Поэтому знание внутренних механизмов операционной системы позволяет косвенно судить о ее эксплуатационных возможностях и характеристики.

Сегодня в типичных программах значительная часть кода занята вызовом GUI ABI. Apple подтверждает, что программы для Mac тратят до 90 процентов процессорного времени на выполнение подпрограмм из Mac toolbox, а не на уникальные для этих программ действия. Sunselect говорит, что программы для Windows тратят от 60 до 80 процентов времени на работу в ядре Windows. В результате при эмуляции программы на основе GUI потери производительности могут быть значительно меньше. Sunselect заявляет, что его новая прикладная среда Windows, WABI (Windows Application Binary Interface - двоичный интерфейс прикладных программ Windows), благодаря сильно оптимизированным библиотекам, на некоторых платформах при выполнении тех самых тестов могут обогнать действительный Microsoft Windows.