ОС как расширенная машина
Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается операций ввода-вывода.
Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать.
При работе с диском пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя.
Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла.
Вопросы подобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя.
Программа, которая скрывает от пользователя все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного манипулирования информацией называется операционной системой.
ОС берет на себя все функции, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы.
Таким образом, абстрактная, воображаемая машина гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.
С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.
Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз.
Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы.
В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования.
Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:
1. планирование ресурса - то есть определение, кому, когда, в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;
2. отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или нет ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.
Для решения этих задач разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения, пользовательский интерфейс.
Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.
Направление №3
Проблемы обеспечения передачи информации и информационной безопасности в информационно-телекоммуникационных системах
6. Опишите протоколы обмена в компьютерных сетях и способы решения с их помощью вопросов информационной безопасности.
Стек протоколов TCP/IP
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.
Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet.
Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения.
Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.
Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующим:
1. Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов.
2. Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.
3. Это метод получения доступа к сети Internet.
4. Этот стек служит основой для создания intranet - корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию.
5. Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.
6. Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.
7. Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'ОС как система управления ресурсами. Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается операций ввода-вывода', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
