Особенности операционных систем для компьютеров общего назначения (mainframes) Пакетный режим • режим очередности и одновременной обработки пользовательских заданий – программ, введенных с внешнего носителя или с терминала, с учетом их приоритетов и требуемых ими ресурсов. • ОС максимально экономит время пропуска пакета заданий, формируя их оптимальным образом (например, запускаz на процессоре короткое задание, пока более длинное выполняет ввод-вывод). 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 2 Резидентный монитор • постоянно находящаяся в памяти по фиксированным адресам программа, осуществляющая поочередную передачу управления от задания к заданию, по мере их завершения. • Алгоритм работы монитора: при запуске компьютера управление передается монитору, который выбирает очередное задание и передает ему управление. По окончании задания управление возвращается монитору, и т.д. 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 3 Распределение памяти в однозадачной ОС с пакетной обработкой заданий ОС Область пользовательской программы Операционная система занимает постоянно смежную область памяти (например, по меньшим адресам), остальная область памяти отдана пользовательской программе. Такая операционная система является однозадачной: по окончании текущего задания ОС загружает в освободившуюся область памяти следующее задание. Такой режим работы недостаточно удобен и эффективен, так как при прерываниях на выполнение ввода-вывода другие очередные задания не выполняются. 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 4 ОС пакетной обработки с поддержкой мультипрограммирования Мультипрограммирование – одновременная обработка и размещение в памяти сразу нескольких пользовательских заданий. ОС Задание Задание Задание Задание 1 2 3 4 ОС занимает смежную область памяти по меньшим адресам, однако вслед за областью ОС размещаются несколько смежных областей памяти, занимаемых пользовательскими программами. Их число и размеры могут меняться. 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 5 Особенности ОС с поддержкой мультипрограммирования • Использование программ ввода-вывода, поддерживаемых операционной системой означает для ОС возможность во время его выполнения предоставить процессор другому пользовательскому заданию. • Управление памятью: распределение памяти для пользовательских заданий • Планирование загрузки процессора (CPU scheduling). • Управление внешними устройствами и буферизация ввода-вывода. 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 6 Особенности ОС с режимом разделения времени (1) Режим разделения времени - возможность одновременной работы пользователей со своими заданиями с терминалов, ввода заданий в систему, их запуска (при наличии свободного процессора), управления заданиями с терминала, их приостановки, отладки, визуализации на терминале их результатов. Хранение заданий в памяти или на диске. Ресурсы процессора в ОС с разделением времени распределены между несколькими заданиями, находящимися в памяти или на диске. 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 7 Особенности ОС с режимом разделения времени (2) Откачка и подкачка (swapping) - загрузка заданий с диска в память и их выгрузка из памяти на диск. Поддержка диалогового взаимодействия между пользователем и системой. Предоставление диалогового доступа к данным и коду пользовательской программы, при котором обеспечивается возможность для пользователя ввода, запуска, редактирования, отладки своей программы с терминала, управления своим заданием, просмотра его промежуточных результатов, состояния памяти и регистров, просмотра окончательных результатов на терминале при завершении задания. 31.05.2013 9:17:04 Рудаков С.А. Операционные системы 8