Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

6. Operační systémy (hierarchický OS (obecný princip architektury OS,…

- - - - mikrojádro
        
        pouze nejzákl. fce
        
        př. fcí: správa přerušení, plánování procesů,...
        
        ostatní části běží v uživ. prostoru (user space)
        
        př.: správa soub. syst., ovlad. zař., síť. služby,...
        
        = servery
        
        zajišťuje pouze kom. mezi servery pom. zasílání zpráv
        
        př.: GNU Mach (Unix), Symbian OS (Nokia), MINIX (Unix,...)
        
        + snadnější programování systému, vyšší přehlednost kódu - rozdělení na sam. celky; rozšiřitelnost (přidání serveru), flexibilita; přenositelnost
        
        - menší výkon (zasílání správ mezi procesy pomalé)
      - hybridní
        
        kombinace
        
        podobné mikrojádru, kvůli vyššímu výkonu vlasnosti monol.
        
        X ovládání modulů za běhu X
        
        př.: Windows NT (Windows), XNU (Mac OS X)
      - monolitické
        
        rozsáhlé, hodně fcí, všechny aspekty činnosti OS,
        
        všechen kód ve = pam. prostoru (kernel space)
        
        silně provázané části
        
        některá přidávání modulů za běhu OS
        
        př.: UNIX, Linux
        
        + vyšší výkon
        
        - chyba v 1 části může zablokovat 2. (sdílená paměť), silná provázanost a závislost
    - - přidělování paměti a času procesoru programům
      - ovládání zařízení PC - ovladače
      - abstrakce fcí (př.: načítání souborů = příkazem)
    - - omezený
        
        aplikace
      - privilegovaný
        
        spec. stroj. instrukce pro jádro
        
        = kernel mód
  - - - rozhraní mezi syst. procesem a OS
      - impl. SW přerušením
        
        na zásobník argumenty, do spec. registru kód syst. volání
        
        po vyvolání přerušení --> privileg. režim --> řízení předá jádru
    - - ty tvoří vrstvu nad skutečnými voláními
      - př.: POSIX (knihovna v C - open, write,...)
- - - - zásobník
      - datová sekce (halda)
      - kód programu (instrukce)
    - - krom 1. procesu mají rodiče, + potomky
    - - multitasking = schopnost OS provést víc procesů souč.
    - - nový
      - připravený
      - běžící
      - čekající
      - ukončený
      - pokud střednědobý plánovač
        
        odložený připravený, odložený čekající
    - - v PCB
      - ID údaje: PID, PID rodiče, ID uživatele
      - stav procesů: obsah registrů, PC, ukazatel na vrchol zás.
      - info pro správu paměti
      - info o využívaných zdrojích
      - účtovací info (spotřebovaný čas,..)
      - info plánovače (stav, priorita, události, na které čeká,...)
    - - klíčové pro multitasking
      - při
        
        přerušení od časovače
        
        I/O přerušení
        
        výpadku stránky
  - - - uváznutí
      - stárnutí
    - - segment kódu, kde proces přistupuje ke sdíleným zdrojům
      - pokud více procesů přistupuje ke zdrojům + manipuluje
      - podmínky řešení
        
        podmínka bezpečnosti = výhradní přístup
        
        podmínka trvalosti postupu
        
        podmínka spravedlivosti = omezené čekání
      - řešení
        
        SW --> aktivní čekání
        
        HW (spec. instr.) --> aktivní čekání
        
        SW zprostředkované OS --> pasivní čekání
        
        synchr. zajišťuje OS
        
        semafor
        
        zasílání signálu
        
        celé číslo
        
        3 oper.: inic., wait (záp. = zablokovaný), signál (záp. --> odblokuje)
        
        mutex (vzájemné vyloučení)
        
        id procesu + počet uzamknutí
        
        stavy: volný, získání mutexu, uvolnění mutexu
        
        zajištění 2 procesům přístup k = datům/současné operace
        
        nesprávní použití --> zablokování/uváznutí --> ukončneí procesu
        
        zasílání zpráv
      - o vstup do KS usiluje více pr., když je KS využ. -->
        
        busy waiting (smyčka, spotřebovává čas CPU)
        
        zablokovat proces
  - - - zásobník
      - PC
      - registry
      - TCB (thread control block)
    - - uživatelská
        
        + přepojování nepožaduje volání jádra - i nad OS bez podpory vláken, přepíná aplikace - volí sama algoritmus
        
        jádro o nich neví - manipuluje s procesy
        
        správa prostř. knihovny aplikace
        
        - neefektivnost, pokud se zavolá jádro, zablokuje to celý proces, jádro přiděluje procesor procesům - vlákna běží na 1 procesoru
      - na úrovni jádra
        
        ve všech moderních OS
        
        správu podporuje jádro pomocí API
        
        + více vláken = procesu na více procesorech, blokování na úrovni jádra (tzn. ne celý proces)