Видове операционни системи за използване с rsoi - компютърни науки уроци

ВИДОВЕ операционни системи да работят с RSOI

Силно свързани операционни системи обикновено се наричат ​​разпространени операционни системи (Distributed Операционна система, DOS) и се използват за контрол на хомогенни многопроцесорни и multicomputer системи. Както и при традиционните операционни системи с един процесор, основната цел на разпределена на операционната система е да се прикрие тънкостите на хардуера контрол, който се използва едновременно от множество процеси. Свободно свързани мрежови операционни системи (мрежова операционна система) се използват за управление на хетерогенни системи multicomputer. Въпреки, че контролът на хардуер е основна задача на мрежови операционни системи, те са различни от традиционните. Тази разлика се дължи на факта, че местните служби трябва да бъдат достъпни за отдалечени клиенти.

За да се създаде наистина разпределена система, услуги, мрежова операционна система не е достатъчно. Трябва да добавите допълнителни компоненти за тях да се организират

За да се създаде наистина разпределена система, услуги, мрежова операционна система не е достатъчно. Трябва да добавите допълнителни компоненти за тях, за да се организира по-голяма прозрачност разпределение подкрепа. Тези допълнителни компоненти са средства, известни като междинен слой система (мидълуер) и които са в основата модерни разпределени системи. Таблица. 3 показва основната информация и мрежа за дистрибуция на операционната система и означава средно ниво.

Разпределени операционни системи

Има два вида разпространени операционни системи. операционна система на многопроцесорни (многопроцесорни операционна система) управлява ресурсите на многопроцесорни. операционна система Multikompyoterpaya (multicomputer операционна система) е предназначена за хомогенен multikompyuterov. Функционалност на разпределени операционната система е значително по-различно от функционалността на традиционните операционни системи, предназначени за компютри с един процесор, освен че поддържа работата на няколко процесора.

1. Операционни системи за компютри с един процесор

Операционните системи традиционно са били построени за управление на компютри с един процесор. Основната задача на тези системи е организацията на лесен достъп на потребители и приложения за споделени устройства, като например на процесора, паметта дискове и периферни устройства. Говорейки за споделяне на ресурси, имаме предвид способността да се използва един и същ хардуер в различни приложения са изолирани един от друг. За приложение, то изглежда, че тези ресурси са на негово разположение, с една и съща система може да работи с няколко приложения, всеки със свой собствен набор от ресурси. В този смисъл, операционната система прилага виртуална машина (виртуална машина), като предлага приложения мултитаскинг инструменти.

2. операционни системи мултипроцесорни

Важна, но често не е много ясно, удължаване на операционни системи еднопроцесорни е способността да се поддържат множество процесори имат достъп до споделена памет. Концептуално, това разширение е лесно. Всички структури от данни, необходими за подкрепа на хардуер на операционната система, включително и поддръжка на множество процесори, са поставени в паметта. Основната разлика е, че данните са достъпни за множество процесори и трябва да бъдат защитени срещу едновременен достъп за почтеност.

Въпреки това, много операционни системи, специално проектирани за персонални компютри и работни станции, не могат лесно да поддържат множество процесори. Основната причина за това поведение е, че те са проектирани като монолитна програма, която може да бъде изпълнена само в една нишка от контрол. Адаптиране такава операционна система многопроцесорни е ре-дизайн и изпълнение на новата си ядро. Съвременните операционни системи, разработени първоначално с възможност за работа в многопроцесорни системи.

операционни системи мултипроцесорни, насочени към запазване на конфигурацията на висока производителност с няколко процесора. Тяхната основна задача - да се гарантира прозрачността на процесори за кандидатстване. Направете го достатъчно лесно, тъй като комуникацията между различните приложения или части от тях изисква същите примитиви като в един процесор многозадачност операционни системи. Съобщението се появява, като работи с данни в специален споделено пространство данни, както и всичко, което е необходимо - е да защити данните от едновременен достъп. Защита се извършва от примитиви за синхронизация. Двете най-важни (и еквивалент) примитивно - това семафори и монитори.

Semaphore (семафор) могат да бъдат представени като цяло число, което поддържа две операции: до (увеличение) и надолу (намаление). С намаляването на първо проверява семафор стойност надхвърля 0. Ако е така, то се намалява стойността си и процесът продължава изпълнение. Ако семафор стойност е нула, извикващия процес се блокира. увеличение оператор изпълнява обратния ефект. Той първо се проверява всички блокирани в момента процеси, които не са могли да бъдат завършени през предходния намаляването на работа. Ако те съществуват, то отключва един от тях и продължава. В противен случай, тя просто се увеличава брояча семафор. Отключен процес се извършва, за да се намали работата на повикване. Важно свойство на семафор операции е, че те са атомно (атомен), т.е., когато операцията по начало да се намали или да се увеличи времето, когато е завършена (или преди процеса на заключване) няма друг процес не може да получите достъп до семафора.

Известно е, че с помощта на програмния семафори да синхронизирате процес причинява много грешки, с изключение на простата защита на споделени данни. Основният проблем е, че е семафор води до неструктуриран код. Подобна ситуация възниква при честа употреба изявление Гото. Алтернативно, семафори, много от съвременните системи, които поддържат паралелни библиотеки за програмиране предоставят за изпълнение на мониторите.

Формално наблюдение (монитор) е езикова конструкция на програмиране, като обект в обектно-ориентирана програмиране. Мониторът може да се разглежда като модул, който съдържа променливи и процедури. Достъп до променливи може да бъде получена само чрез обаждане на една от процедурите за наблюдение. В този смисъл, на монитора е много подобен на обекта. Обектът разполага със собствен сигурни данни, достъпът до които могат да бъдат получени само чрез методи, прилагани в това съоръжение. Разликата между мониторите и обекти е, че монитора позволява само на изпълнението на процедурата в рамките на един процес в даден момент. С други думи, ако процедурата се съдържа в монитора извършва процес А (да речем А влезе в монитора) и процеси, също води до една от процедурите за наблюдение, ще бъдат блокирани до приключване на А (тоест, толкова дълго, колкото А не оставя наблюдава).

3. операционни системи multicomputer

Multicomputer операционни системи имат много по-разнообразна структура, и значително по-сложно, отколкото многопроцесорни. Тази разлика се дължи на факта, че структурите от данни, необходими за управлението на системните ресурси, не отговарят на условието за лекота на използване заедно, тъй като не е необходимо да бъде поставен във физически споделена памет. Единственият възможен тип комуникация е предаването на съобщение (преминаването съобщение) на. Multicomputer операционни системи са разположени главно както е показано на фиг. 9.

Всеки възел има свой ядро, което съдържа модули за памет местен ресурс за управление, местната процесор, локални дискове

Освен това, всеки възел е с отделен модул за междупрешленните ефекти, това е, изпращане на съобщения до други възли и получавате съобщения от тях.

На върха на всяка местна ядрото е нивото на общо предназначение софтуер, който изпълнява операционната система във виртуална машина, която поддържа паралелна работа по различни задачи. Това ниво на абстракция е да осигури многопроцесорна машина. С други думи, тя осигурява пълно прилагане на софтуер споделена памет. Допълнителни средства обикновено се изпълняват на това ниво са, например, да възлага задачи на процесора, аварии камуфлаж оборудване, за да се гарантира прозрачност и запазване на общия обмен между процесите. Тези средства са типични операционни системи

Много аспекти на операционни системи дизайн multicomputer са еднакво важни за всяка разпределена система. Основната разлика между операционните системи multicomputer и разпределени системи е, че в първия случай, като цяло се разбира, че хардуера е хомогенно и напълно управляеми. Много разпределени системи, обаче, е построен на върха на съществуващите операционни системи.

4. Система с разпределена обща памет

Практиката показва, че системата за програма multicomputer е много по-сложно, отколкото на многопроцесорни. Разликата се обяснява с факта, че връзката чрез процеси, които имат достъп до обща памет, и прости примитиви за синхронизация, като семафори и монитори, много по-лесно, отколкото да работи само с един механизъм обмен на съобщения. Въпроси като буферна, блокиране и комуникация надеждност, само усложняват ситуацията.

Поради тази причина, ние да извърши проучване на емулацията на споделени multicomputer памет системи. Тяхната цел е да се създаде виртуални машини с обща памет, работещ на multicomputer системи, за които е било възможно да се пишат приложения, предназначени по модела на споделена памет, дори и ако тя не съществува физически. Главната роля в тази игра multicomputer операционна система.

Мрежови операционни системи

За разлика от това, в разпределена мрежа операционни операционни системи системи не се нуждаят, че хардуерът, които се експлоатират, са хомогенно и се управлява като единна система. Те обикновено са конструирани за набор от един процесорни системи, всяка от които има своя собствена операционна система, както е показано на фиг. 13. Машини и техните операционни системи могат да бъдат различни, но всички те са свързани с мрежата. В допълнение, мрежовата операционна система позволява на потребителите да използват услугите, разположени на определена машина. То може да бъде по-лесно да се опише мрежовата операционна система, за кратко се счита, че услугите, които обикновено са на разположение.

Услугата обикновено се осигурява от мрежови операционни системи трябва да предоставят на отдалечен потребител се свърже с друга машина чрез използване на команди.

Резултатът от тази команда превключва потребителското работна станция към терминала от режима на външна, е свързан с отдалечената машина. Това означава, че потребителят не е седнал на графични работни станции, въвеждане на команди от клавиатурата. Командите се изпращат на отдалечената машина, резултатите от отдалечената машина се показват в прозорец на екрана на потребителя.

За да превключите на друго дистанционно устройство, трябва да се отвори нов прозорец и използвайте командата Rlogin да се свърже с друга машина. Избирането на отдалечената машина и ръчно.

Мрежови операционни системи и се състои от дистанционна команда копие, за да копирате файлове от един компютър на друг. В същото време, и потребителят трябва да знае точно движението на преписката налага изрично, която съдържа файловете, както и начина, по който екипът провежда.

Тази форма на комуникация е примитивен. Това принуди системните проектанти, които търсят по-удобни възможности за комуникация и обмен на информация. Един подход включва създаването на глобална споделена файлова система, достъпна от всички работни места. Файловата система се поддържа от един или повече машини, които се наричат