Операционные системы -вопросы теории
Основные функции операционных системВыбор операционной системы
В2 Генеалогия ОС семейства СР/М
Проблема
Открытые системы
Www opengroup org xu007] и таким
Классификация ОС
В1 Классификация операционных систем
ДОС (Дисковые Операционные Системы)
ОС общего назначения
Системы виртуальных машин
Системы реального времени
Средства кроссразработки
Системы промежуточных типов
Семейства операционных систем
Операционные системы -вопросы теории
Представление данных в вычислительных системах
Введение в двоичную арифметику
Таблица 1 1 Таблица сложения одноразрядных двоичных чисел
Таблица 1 2 Таблица сложения с учетом переноса
Пример 1 1 Сложение двух 8разрядных чисел (83 + 56 = 139)
Разрядный двоичный сумматор
Пример 1 2 Вычитание чисел (83 — 56 = 27)
Таблица 1 3 Двоичное представление
Двоичнодесятичное представление чисел
Представление рациональных чисел
Число с двоичной фиксированной точкой
Число с плавающей двоичной точкой
Представление текстовых данных
Представление изображений
Двухмерное векторное изображение
Трехмерное векторное изображение
Растровое изображение
Представление звуков
Упаковка данных
Таблица 1 4 Русская азбука Морзе
Зашумленный сигнал и его спектральный
Контрольные суммы
Параллельная четность
Введение в криптографию
[Www distributed net]!
Система Вернама
[Www rsa com FAQ]
[Www cs hut fi SSH]; в протоколе
Операционные системы -вопросы теории
Машинные языкиМикропрограммные автоматы
Нейросети
Косвеннорегистровый режим со смещением
Стековый кадр Стековый кадр является
Регистровый стек процессора SPARC
Пример 2 4 Формирование использование
Стековый кадр
Стековые кадры в системе команд SPARC
Регистровый файл SPARC в виде
Базовоиндексный режим
Индексный режим адресации VAX
Индексный режим адресации в системе команд SPARC
Сложные режимы адресации
Адресация с использованием счетчика команд
Литеральная и абсолютная адресация в PDP11 и VAX
Реализация литеральной адресации
Пример 2 5 Реализация условного
Относительные переходы в системе команд SPARC
Формат команд условного перехода и вызова процессора SPARC
Банки памяти
Банковая адресация в 16разрядных микропроцессорах
Банки команд в Р/С
Межбанковый переход
Переключатель банков
Адресное пространство PDP11
CISC и RISCпроцессоры
Пример 2 6 Эквивалентные преобразования
Языки ассемблера
Пример 2 7 Пример использования
Таблица знакогенератора 5 байт/символ
Многопроходное ассемблирование
Форматы команд машинного языка
Команды перехода
Таблица 2 1 Команды условного
Регистры
Типичная структура микропроцессора
Регистры общего назначения в системе команд х86
Регистровое окно SPARC
[Www sparc com v9] имеет регистровый
Формат команды микропроцессора
Адресация оперативной памяти
БЭСМ6
Microchip PIC
Выровненные и невыровненные обращения к словам
Порядок байтов в слове
Режимы адресации
Режимы адресации VAX
Форматы одно двух и трехадресной команд процессора VAX
Режимы адресации SPARC
Вырожденные режимы адресации
Литеральная адресация в системе команд SPARC
Пример 2 1 Формирование 64разрядного
Короткие литералы VAX
Короткие литералы МСбЗОхО
Абсолютная адресация
Абсолютная адресация в системе команд SPARC
Пример 2 2 Обращение к переменной
Косвеннорегистровый режим
Стек Стек или магазин — это структура
Стек на основе массива
Стеки растущие вверх и вниз
Пример 2 3 Использование стека
Операционные системы -вопросы теории
Загрузка программСоздание процессов в Unix
Пример 3 1 Создание процесса в системах семейства Unix
Пример 3 2 Создание процесса и
Сборка в момент загрузки
Программные модули в N9000
Модуль N9000
Архитектура AS/400
Фрагмент структуры взаимозависимостей
Динамические библиотеки
Пример 3 9 Пример использования
Пример 3 10 DEFфайл из примеров
Разделяемый код в системах семейства Windows
Загрузка самой ОС
Системное ПЗУ и BIOS дискового контроллера
Загрузка Sun Solaris
Master Boot Record и таблица разделов
Структура раздела Solaris
Абсолютная загрузка
Формат загрузочного модуля a out
З 1 Загрузочный модуль a out
Разделы памяти
Относительная загрузка
Перемещение кода использующего абсолютную адресацию
З 4 Перемещение кода самостоятельно
Пример 3 3 Примеры статически
Пример 3 4 Реализация косвенного
Пример 3 5 Заголовок ЕХЕфайла
Распределение памяти в RT11 с
Базовая адресация
З 6 Перемещение кода использующего базовую адресацию
Позиционнонезависимый код
Любопытное наблюдение
Позиционнонезависимый код в современных Unixсистемах
Пример 3 6 Получение адреса точки
Пример 3 7 Позиционнонезависимый
Сборка программы
Разрешение внешних ссылок (объектный модуль)
Разрешение внешних ссылок (собранная программа)
Пример 3 8 Структуры данных объектного
Объектные библиотеки
Объектная библиотека
Блоксхема работы редактора связей
Операционные системы -вопросы теории
Управление оперативной памятьюОткрытая память
Управление памятью в однопроцессной ОС с открытой памятью
Загруженная программа и brk_addr
Пример 4 1 Выделение дополнительной
Алгоритмы динамического управления памятью
Внешняя фрагментация
Пример 4 2 Пример последовательности
Результат работы программы примера 4 2
Внутренняя фрагментация
Антисортировка
Парные метки
Объединение с использованием парных меток
Фрагменты в реализации malloc из GNU LibC
Пример 4 3 Реализация malloc/fгее
Таблица информационных записей
Выделение блоков фиксированных размеров
Алгоритм близнецов
Сборка мусора
Сборка мусора просмотром ссылок
Открытая память (продолжение)
Фрагментация при загрузке и выгрузке задач
Управление памятью в OS/360
Управление памятью в MS DOS
Нарушения стекового порядка загрузки и выгрузки в MS DOS
Управление памятью в MacOS и Win16
Управление памятью с помощью "ручек"
Дефрагментация при управлении
Системы с базовой виртуальной адресацией
Виртуальная память на основе базовой адресации
Дефрагментация при использовании базовой адресации
Диспетчер системных вызовов
Системный и пользовательский режимы
Операционные системы -вопросы теории
Сегментная и страничная виртуальная памятьСтраничная виртуальная память
Сегментная виртуальная память
Блоксхема алгоритма диспетчера памяти
Распределение адресного пространства по физической памяти
Адресное пространство х86
Разрядным адресом в котором
Разрядным адресом в котором
Сегменты страницы и системные вызовы
Виртуальная память и режимы процессора VAX
Слово состояния процессора VAX
Переключение режимов процессора VAX
Таблица 5 1 Коды защиты для различных
Адресное пространство VAX
Точки входа системных подпрограмм VAX/VMS
Уровни доступа 80286
Структура адреса процессора i80286
Уровни доступа в OS/2
[Redbooks ibm com sg242222 pdf)
Взаимно недоверяющие подсистемы
Передача мандатов
Архитектура 1432
Домен 1432
Уточнение
Сегменты страницы и системные вызовы (продолжение)
Разделяемые библиотеки
Конфликтующие адреса отображения DLL
Загрузка DLL в OS/2 и Win32
Таблица процедурного связывания)
Global Offset Table (Глобальная
Редактор связей времени исполнения
Пример 5 2 Структура PLT для процессора
Разделяемые библиотеки ELF
[Docs sun com 816055910]) При
Страничный обмен
Таблица 5 2 Сравнительные характеристики
Р = ckр = c/ k
Поиск жертвы
Поиск жертвы в VAX/VMS и Windows NT/2000/XP
Виртуальная память VAX/VMS
Обработка страничного отказа (блоксхема)
Clockалгоритм (блоксхема)
Работа clockалгоритма
Имитация clockалгоритма
Управление свопфайлом
Магнитный диск и магнитный барабан
Копирование при модификации
Отображение файлов в память в Unix
Overcommit в Unix
Одноуровневая память
[Dz yandex ru] в конце 2000 года
Реестр Win32
Операционные системы -вопросы теории
Компьютер и внешние событияПример 6 1 Пример использования режима опроса
Канальные процессоры и прямой доступ к памяти
Структура контроллера ПДП
Прерывания
Прерывания в PDP11
([Www microchip com PICMicro]
Исключения
Пример 6 2 Обработка исключения
Пример 6 3 Исходный текст функций
Пример 6 4 Обработчик арифметических
Многопроцессорные архитектуры
[Www distributed net] или поиск
[Www research ibm com]
[Www intel com Moore]) то производительность
Некогерентный кэш
Порядок доступа к памяти в SPARC
Шинная архитектура
Системы NUMAQ
NUMAQ с тремя четырехпроцессорными модулями
Массивно параллельные системы Cray/SGI Origin
Гиперкубы с 4 8 и 16ю вершинами
Самый длинный путь в гиперкубе
[Www ibm com NUMAQ] Понятно что
Операционные системы -вопросы теории
Параллелизм с точки зрения программистаГармонически взаимодействующие последовательные потоки
Таблица 7 1 Примитивы синхронизованной передачи данных
Примеры реализаций средств гармонического взаимодействия
Программные каналы Unix
Пример 7 7 Код создающий конвейер
Почтовые ящики VMS
Линки транспьютера
Сеть транспьютеров соединенных физическими линками
Передача данных через линк
Алгоритм работы команд in и out
Системы управляемые событиями
Визуальное событие
Пример 7 8 Обработчик оконных
Формулировка задачи
Пример 7 1 Наивная реализация
Примитивы взаимоисключения
Пример 7 2 Алгоритм Деккера (цит
Пример 7 3 Реализация примитива
Пример 7 4 Реализация взаимоисключения
Мертвые и живые блокировки
Мертвая блокировка
Живая блокировка
Живая блокировка при арбитраже шины
Обедающие философы
Мертвая блокировка в исполнении пяти философов
Голодный философ
Примитивы синхронизации
Пример 7 5 Ошибка потерянного пробуждения (lost wakeup bug)
Пример 7 6 Обход ошибки потерянного пробуждения globl flag
Семафоры
Железнодорожный семафор
Флаги событий в RSX11 и VMS
Семафоры и прерывания
Захват участков файлов
Блокировка участков файла в Unix
Мониторы и серверы транзакций
Операционные системы -вопросы теории
Реализация многозадачности на однопроцессорных компьютерах
Кооперативная многозадачность
Пример 8 1 Кооперативный переключатель
Пример 8 2 Внутрений цикл программы
RESET или клавиш <CTRL>+<ALT>+<DEL>
Вытесняющая многозадачность
Пример 8 3 Функция переключения
Пример 8 4 Планировщик Linux 2 5
Контексты современных процессоров
Планировщики с приоритетами
Приоритеты процессов в транспьютере
Управление приоритетами во OS9
Приоритеты и возраст в OS/9
Монолитные системы и системы с микроядром
Docs sun com 805737810]
Микроядро QNX
Микроядро транспьютера
Микроядро Unix SVR4
[Docs sun com 805737810] основное
Операционные системы -вопросы теории
Внешние устройстваСети доступа к дискам
Сеть FCAL с несколькими кольцами и коммутаторами
Сеть доступа к дискам (SAN)
Доступ к внешним устройствам
Подключение внешнего устройства к шине
Фиксированная и географическая адресация
Простые внешние устройства
Принципиальная схема ТТЛсовместимых
Порт ввода
Принципиальная схема порта вводавывода
Порты передачи данных
Временная диаграмма стробируемого порта
Симплексные полудуплексные и полнодуплексные порты
Последовательные и параллельные порты
Порт RS232
Диаграмма напряжений RS232
Пример 9 1 Программная имитация
USART микроконтроллера PIC
[Www microchip com PICMicro]
Структура USART микроконтроллера PIC
[Www microchip com PICMicro] содержит
Таблица 9 1 Описание битов управляющего
Принципиальная схема передатчика USART
Временная диаграмма работы приемника USART
Таблица 9 2 Описание битов управляющего
Принципиальная схема приемника USART
Шины
Шина
Шина с несколькими задатчиками
Разрешение коллизий в I2С
Временная диаграмма шины I2С
Схема приемопередатчиков I2С
Коммутатор с несколькими внутренними шинами
Гибридная топология
Системная и периферийные шины
Шина PCI
Мост системной шины
Мосты PCItoPCI и PCItoISA
Шина SCSI
Конфигурационные и рабочие регистры устройства PCI
Www t10 org architecture Friedhelm/Shmidt
Таблица 9 3 Типы устройств SCSI
Таблица 9 4 Список команд SCSI
Устройства графического вывода
Электроннолучевая трубка
Развертка ЭЛТ
Строка развертки ЭЛТ
Схема формирования изображения
Схема графического контроллера
Битовые плоскости
[Www microchip com PICMicrol описывается
Запоминающие устройства прямого доступа
Простая и модифицированная фазовая модуляция
Структура дорожки дискеты с двойной плотностью
Таблица 9 5 Структура сектора
Диск с переменным количеством секторов на дорожках
Схема контроллера диска
Контроллер гибких дисков ДВК
Таблица 9 6 Управляющий регистр К1801ВП1097
Таблица 9 7 Список команд контроллера
Контроллер жестких дисков ST506
Таблица 9 8 Командные регистры
Таблица 9 9 Биты регистра статуса
Таблица 9 10 Команды контроллера
Контроллеры жестких дисков ESDI IDE EIDE
[Www t13 org] и до сих пор является
Производительность жестких дисков
Дорожка диска отформатированного с чередованием
Элеваторная сортировка
Дисковые массивы
[Www acnc com] часто упоминаются
RAID1 (зеркалирование)
Операционные системы -вопросы теории
Драйверы внешних устройствLATEX который также способен печатать
Подсистема вводавывода OS/2
Подсистема вводавывода Windows 9x/ME
Асинхронный вводвывод
Запросы к драйверу в VMS
Стратегическая функция и очередь запросов
Сервисы ядра доступные драйверам
Автоконфигурация
Выделение памяти
Ограничения для буферов ПДП
Таймеры
Обмен данными с пользовательским процессом
Сервисные функции
Асинхронная модель вводавывода с точки зрения приложений
Опережающее чтение
Синхронный и асинхронный вводвывод в RSX11 и VMS
Дисковый кэш
ТЕХ рассматривают входные и выходные
Спулинг
Функции драйверов
[Partners adobe com] и протокол
[Docs sun com 805747810] Для прикладной
Многоуровневые драйверы
Драйверы целевых устройств SCSI и драйвер НВА
Различные типы позиционных устройств ввода
Модули STREAMS
Многоуровневые драйверы в OS/2
Взаимодействие между DMD и ADD
[Www ibm com OS/2 DDK]
Загрузка драйверов
Терминальный интерфейс в Unix
Архитектура драйвера
Пример 10 1 Скелет драйвера последовательного
Пример 10 2 Простой драйвер контроллера
Forkпроцессы в VMS
Пример 10 3 Более сложный драйвер
Введение в конечные автоматы
Таблица переходов может рассматриваться
Блоксхема драйвера
Развертывание циклов в графе состояния
Пример 10 4 Конечный автомат драйвера
Конечный автомат драйвера OS/2
[Www ibm com OS/2 DDK] Построенный
Драйвер IDE/ATA для Linux
Пример 10 5 Фрагменты драйвера
Запросы к драйверу
Синхронный вводвывод
Операционные системы -вопросы теории
Файловые системыУстойчивость к сбоям питания
RESET то значительная часть данных
Модификация FAT
Модификация структур данных сложной ФС
Потерянный блок
Пересекающиеся файлы
Восстановление ФС после сбоя
Инодсирота
Ручное восстановление файловой системы
Файловые системы с регистрацией намерений
Выполнение транзакции с регистрацией намерений
Очередь исполняющихся транзакций
Журнал транзакций после сбоя
Журналы намерений в Veritas
Устойчивость ФС к сбоям диска
Таблица горячей замены может быть
Горячая замена (динамическое переназначение) блоков диска
Драйверы файловых систем
Драйверы файловых систем в SCO UnixWare
Dosfs — файловая система FAT
S5 — "классическая"
Ufs — файловая система разработанная
Bfs — Boot File System — загрузочная
Vxfs — устойчивая к сбоям ФС Veritas
Cdfs — файловая система ISO используемая на CDROM
Nfs — Network File System — драйвер
Rfs — Remote File Sharing — использование
Nucfs — NetWare Unix Client File
Файлы с точки зрения пользователя
Монтирование файловых систем
Пространство имен ОС с несколькими ФС
Имена файловых систем в RT11 RSX11 VMS
Имена файловых систем в ОС семейства СР/М
UNCимена
Структура пространства имен в Unix
Формат имен файлов
Ограничения на формат имени в MS DOS
Длинные имена файлов в ОС семейства СР/М
Операции над файлами
Тип файла
Пример 11 1 Командная строка компилятора
Простые файловые системы
Структура архива tar
Субаллокация блоков
Структура файловой системы RT11
Дефрагментация диска в RT11
Файл в виде односвязного списка блоков
Структура файловой системы FAT
"Сложные" файловые системы
Каталог и файловая запись в HPFS
Блоки цилиндров FFS
Каталоги и иноды файловых систем семейства Unix
Пример 11 2 Структура инода файловой системы ext2fs
Жесткие связи в Unix
Символическая связь
Пример из жизни
Жесткие связи в VMS и Windows NT/2000/XP
Устойчивость ФС к сбоям
