operacin Ė s sistemos

OPERACINOPERACINĖĖS S SISTEMOSSISTEMOS

S.MaciulevičiusS.MaciulevičiusKompiuterių katedra, 209 k. stasysKompiuterių katedra, 209 k. stasys@@ecdl.ltecdl.lt

1 dalis1 dalis

202010-201110-2011 22 S.MaciuleviS.Maciulevičiusčius

Kas būtų, jei OS nebūtų?Kas būtų, jei OS nebūtų?

Kompiuterių darba valdyti mašinos komandų lygiu - labai sudėtingas ir varginantis darbas:

Norint perskaityti duomenų bloką iš lankstaus disko (diskelio), reikia 16 skirtingų komandų, kurių kiekviena turi 13 parametrų (bloko numeris diskelyje, takelio numeris, sektoriaus numeris ir t.t.).

Baigus operaciją, kontroleris grąžina 23 parametrus, kurie apibūdina operacijos būseną, klaidos kodą ir t.t.

Ar norėtumėte taip programuoti?


Vartotojas ir kompiuterisVartotojas ir kompiuteris

Kompiuterio aparatūra

Operacinė sistemaPagalbinėsprogramos

Programavimo sistemos

Taikomosios programos

Vartotojo taikymai

Vartotojas


Operacinės sistemos struktūraOperacinės sistemos struktūraVartotojas


OS komandų interpretatorius, kompiliatoriai, ryšių redaktoriai, įkrovėjai

Loginio valdymo primityvai(atminties valdymas, užduočių planavimas)

Fizinio valdymo primityvai - OS branduolys

Kompiuterio aparatūra


OS istorijos bruožaiOS istorijos bruožai

1 fazė: brangi aparatūra, pigus žmogaus darbas

Kai komputeriai kainuoja milijonus $, reikia optimizuoti aparatūros naudojimo efektyvumą!

1. Vartotojas prie konsolės: vienu metu - vienas vartotojas. OS kaip paprogramių biblioteka.

2. Paketo monitorius: įkrauti programą, ją paleisti, spausdinti. Apsaugos nėra: o kas bus, jei programa dėl klaidos sugadins paketo monitorių?

3. Duomenų kanalai, pertraukimai: I/O ir skaičiavimų perdengimas.

4. Atminties apsauga.



1 fazė: brangi aparatūra, pigus žmogaus darbas

Multiprogramavimas: kelios programos vykdomos tuo pačiu metu; vartotojai dalinasi bendrus sistemos resursus.

Multiprogramavimo privalumai:1. Mažų užduočių nesuvėlina didelės2. Labiau perdengiamas I/O ir CPU darbasReikalinga atminties apsauga.Problemos: OS turi valdyti programų sąveiką.



2 fazė: pigi aparatūra, brangus žmogaus darbas

Interaktyvus laiko skirstymas: Naudojami pigūs terminalai, kad daug vartotojų dirbtų su sistema tuo pačiu metu.

Procesoriaus laikas aukojamas, siekiant vartotojams gauti mažesnį reakcijos laiką.

Problema: perkrova (thrashing) – prisijungė per daug vartotojų - našumas smarkiai krinta.



3 fazė: labai pigi aparatūra, labai brangus žmogaus darbas

Personaliniai skaičiavimai - kompiuteriai pigūs, tad kiekvienam - po kompiuterį.

Iš pradžių OS vėl tebuvo paprogramių biblioteka, tačiau po to buvo pridėta atminties apsauga, multiprogramavimas ir t.t.

4 fazė: paskirstytosios sistemosTinklai: skirtingos mašinos lengvai naudoja bendrus

resursus.


OperaciniOperaciniųų sistem sistemų užuomazgaų užuomazga Pirmieji monitoriai - valdančios programos automatizuotam

perėjimui nuo vienos užduoties prie kitos:


Užduočių valdymo kalbaUžduočių valdymo kalba

$JOB

$FORTRAN

Programos tekstas

$LOAD

$RUN

Duomenys

$END


MultiprogramavimasMultiprogramavimas



P1,P2,P3 - programų vykdymas procesoriuje,

I/O1, I/O2 - įvesties ir išvesties operacijos

P1

P2

P3

I/O1

I/O2



Multiprogramavimą užtikrinančią OS sudaro dviejų tipų programos:

· valdančiosios programos, kurios valdo sistemos funkcionavimą ir užduočių apdorojimo procesą;

· apdorojančios programos, kurios dirba valdančiųjų programų priežiūroje ir sistemoje yra kaip atskiri darbo vienetai; šios programos nenaudoja privilegijuotų komandų ir dirba uždavinio režime.


ValdančiosValdančiosiosios programos programos

Valdančiosios programos - tai sistemos branduolys, sukurtas kompiuterinės sistemos resursams valdyti. Valdančias programas galima skirstyti į tris grupes:

1) Uždavinių valdymo programas

2) Užduočių valdymo programas

3) Duomenų valdymo programas



1) Uždavinių valdymo programos užtikrina loginę sąsają (interfeisą) tarp aparatūros ir likusios programinės įrangos. Kai kuriose sistemose jos vadinamos OS supervizoriumi.

Supervizorius vykdo tokias funkcijas:

- apdoroja pertrauktis;

- skirsto pagrindinę atmintį;

- realizuoja dinaminį atminties valdymą;

- stebi taimerį, užduočių vykdymą.



2) Užduočių valdymo programos užtikrina loginę sąsają (interfeisą) tarp uždavinių valdymo ir operatoriaus. Jos vykdomos lygiai taip pat, kaip ir vartotojo užduotys, bet dažnai turi kiek aukštesnes teises.

Užduočių valdymo programos vykdo tokias funkcijas:- analizuoja užduočių srautą;- paruošia užduotis vykdymui;- gauna sistemos resursus;- apdoroja užduočių vykdymo pabaigas;- analizuoja ir apdoroja operatoriaus komandas;- perduoda vykdomos programos pranešimus operatoriui.



3) Duomenų valdymo programos užtikrina programinę sąsają (interfeisą) tarp apdorojančių programų ir išorinės atminties. Jos atlieka tokias funkcijas:

- išskiria sritis išorinėje atmintyje;

- tvarko duomenų rinkinių katalogus;

- vykdo kai kurias pagalbines I/O operacijas (OPEN, CLOSE ir t.t.);

- vykdo I/O operacijas, įskaitant operacijų vyksmo stebėjimą, paieškos programas ir t.t.



Apdorojančias programas galima skirstyti į tris grupes:

1) programavimo kalbų kompiliatorius,

2) aptarnaujančias programas (pvz., ryšių redaktorius),

3) taikomąsias programas (pvz., finansinės apskaitos programa).


Laiko skirstymasLaiko skirstymas

P1,P2,P3 - programų vykdymas procesoriuje,

I/O1, I/O2 - įvestis ir išvestis

P1

P2

P3

I/O1

I/O2Laiko kvantai


Kas yra operacinė sistema?Kas yra operacinė sistema?

Resursų tvarkytoja (menedžeris).

Resursai -- procesorius (CPU), pagrindinė (darbinė) atmintis, įvesties ir išvesties įtaisai, išorinė atmintis. OS funkcijos yra procesorių, atminčių, įrenginių ir duomenų paskirstymas tarp procesų, konkuruojančių dėl šių resursų. OS turi valdyti visus kompiuterinės sistemos resursus taip, kad užtikrintų maksimalų jos funkcionavimo efektyvumą.


Resursų valdymo uždaviniaiResursų valdymo uždaviniai

• Resurso planavimas, t.y. apibrėžti kam, kada reikia išskirti šį resursą, o dalomiems resursams - ir kokį resurso kiekį

• Resurso būsenos sekimas, t.y. žinoti, ar resursas užimtas, ar laisvas, o dalomiems resursams - kuri resurso dalis paskirstyta, o kuri - laisva


Kas yra operacinė sistema?Kas yra operacinė sistema?

Valdymo programa -- valdo vartotojo programų vykdymą

Išplėstoji mašina -- išplečia kompiuterio funkcionalumą ir abstrakciją. OS paslepia nuo programuotojo visas aparatūros realijas ir suteikia galimybes paprastai ir patogiai dirbti su failais ir įrenginiais.

OS funkcijos - pateikti vartotojui tam tikro išplėstą arba virtualų kompiuterį, kurį lengviau programuoti ir su kuriuo lengviau dirbti nei betarpiškai su aparatūra, sudarančia realų kompiuterį.


OS klasifikacijaOS klasifikacija

Klasifikacijos pagrindiniai požymiai:• Resursų valdymo algoritmų ypatybės

• Aparatinių platformų ypatybės

• Panaudojimo sričių ypatybės

• OS realizavimo metodų ypatybės


Resursų valdymo algoritmų ypatybėsResursų valdymo algoritmų ypatybės

• Daugiaužduotiškumo palaikymas:– Vienos užduoties (MS-DOS, MSX); jos turi

periferinių įrenginių, failų valdymo ir vartotojo interfeiso priemones.

– Daugelio užduočių (IBM/OS370, OS/2, UNIX, WINDOWS šeima); be išvardintų funkcijų, jos valdo bendrai naudojamų resursų (procesoriaus, operatyviosios atminties, failų ir išorinių įrenginių) paskirstymą .


Resursų valdymo algoritmų ypatybėsResursų valdymo algoritmų ypatybės

• Daugiavartotojiško režimo palaikymas:– Vienvartotojiškas (MS-DOS, Windows 3.x); – Daugiavartotojiškas (UNIX, WindowsNT).

Pagrindinis daugiavartotojiškų sistemų skirtumas nuo vienvartotojiškų yra vartotojo informacijos apsaugos nuo nesankcionuoto kitų vartotojų naudojimo priemonės. Reikia pabrėžti, kad ne kiekviena daugiaužduotė sistema yra daugiavartotojiška, ir atvirkščiai – ne kiekviena vienvartotojiška OS yra vienužduotė.


Resursų valdymo algoritmų Resursų valdymo algoritmų ypatybėsypatybės

• Daugiaprocesorinis apdorojimas: Soliaris 2.x OS, Open Server 3.x, OS/2, Windows NT.

Daugiaprocesoriškumas padaro sudėtingesniais resursų valdymo algoritmus.

Daugiaprocesorinės OS pagal skaičiavimo proceso organizavimo būdą skirstomos į asimetrines OS ir simetrines OS. Asimetrinė OS vykdoma pilnai tiktai viename iš sistemos procesorių, paskirstant taikomąsias užduotis kitiems procesoriams. Simetrinė OS pilnai decentralizuota ir naudoja visą procesorių pulą, skirstydama juos sisteminėms ir taikomosioms užduotims.


Aparatinių platformų ypatybėsAparatinių platformų ypatybės

• personalinių kompiuterių OS

• mini kompiuterių OS

• didžiųjų kompiuterių (mainfreimų) OS

• klasterių OS

• kompiuterių tinklų OS.


Daugiaužduotės OSDaugiaužduotės OS

• Paketinio apdorojimo sistemos (IBM/OS 370),

• Laiko paskirstymo sistemos (UNIX),

• Realaus laiko sistemos (RT/11).


Paketinio apdorojimo sistemosPaketinio apdorojimo sistemos

Paketinio apdorojimo sistemos daugiausia skirtos skaičiavimo tipo užduočių, nereikalaujančių greito rezultato gavimo, sprendimui. Paketinio apdorojimo sistemų pagrindinis tikslas ir efektyvumo kriterijus - maksimalus pralaidumas.

Tokių sistemų funkcionavimo schema: darbo pradžioje formuojamas užduočių paketas, kiekviena užduotis turi tam tikrus reikalavimus sistemos resursams; iš šio užduočių paketo formuojamas multiprograminis mišinys, t.y. vienu metu vykdomų užduočių aibė. Vienalaikiam vykdymui išrenkamos užduotys, besiskiriančios reikalavimais resursams, kad būtų užtikrintas subalansuotas visų kompiuterinės sistemos įrenginių apkrovimas.


LaikoLaiko paskirstymo sistemos paskirstymo sistemos

Laiko paskirstymo sistemos kiekvienam vartotojui suteikia terminalą, iš kurio jis gali vesti dialogą su savo programa. Kadangi laiko paskirstymo sistemos kiekvienai užduočiai išskiria tik procesoriaus laiko kvantą, tai nei viena iš užduočių neužima procesoriaus ilgam ir atsakymo laikas tampa priimtinas. Jeigu kvantas parinktas pakankamai nedidelis, tai visiems vartotojams, vienu metu dirbantiems su tuo pačiu kompiuteriu, atrodo, kad jie vieni naudojasi kompiuteriu.


Laiko paskirstymo sistemos Laiko paskirstymo sistemos

Aišku, kad laiko paskirstymo sistemos yra mažesnio pralaidumo, nei paketinio apdorojimo sistemos, kadangi yra vykdoma kiekviena vartotojų paleista užduotis, o ne ta, kuri „naudinga“ sistemai, ir, be to, yra papildomos skaičiavimo resursų sąnaudos dažnesniam procesoriaus perjungimui nuo vienos užduoties prie kitos.

Laiko paskirstymo sistemų efektyvumo kriterijus yra ne pralaidumas, bet vartotojų darbo patogumas ir efektyvumas.


Realaus laiko sistemosRealaus laiko sistemos

Realaus laiko sistemos naudojamos įvairiems techniniams objektams, pvz., staklėms, palydovams, mokslinių eksperimentų įrenginiams ar technologiniams procesams, valdyti. Visais šiais atvejais egzistuoja maksimaliai leistinas laikas, per kurį turi būti atlikta viena ar kita objektą valdanti programa, priešingu atveju gali įvykti avarija: palydovas gali išeiti iš kontrolės zonos, duomenys, ateinantys nuo daviklių, bus prarasti ir pan.


Realaus laiko sistemosRealaus laiko sistemos

Taigi, realaus laiko sistemų efektyvumo kriterijus yra gebėjimas atlikti programą (išduoti valdantįjį poveikį) per užduotą laiko intervalą. Šis laikas vadinamas sistemos reakcijos laiku.

Šių sistemų multiprograminis mišinys yra iš anksto fiksuotas programų rinkinys, o vykdymui programa išrenkama pagal momentinę objekto būseną arba pagal planinių darbų tvarkaraštį.


OS funkcijosOS funkcijosSkirsime dvi funkcijų grupes:

1) vartotojui skirtos funkcijos: įvesties ir išvesties valdymas failų sistemos tvarkymas programų valdymas

2) sisteminės funkcijos: atminties valdymas atminties apsauga resursų tvarkymas apskaita


ĮĮvesties ir išvesties valdymasvesties ir išvesties valdymas

Įvesties ir išvesties posistemis atlieka sąsajos (interfeiso) tarp pagrindinės ir išorinės atminčių funkcijas.

Operacinė sistema atsako už pagrindinėje atmintyje esančių buferių aptarnavimą. Joje yra ir įrenginių tvarkyklės (driver - OS modulių, tiesigiai bendraujančių su įvesties ir išvesties įrenginiais) rinkinys.

Įvesties ir išvesties posistemio darbas tarpusavyje tampriai susietas su failų bei išorinės atminties valdymu.


ĮĮvesties ir išvesties valdymasvesties ir išvesties valdymas

Tam skirtos programos suskirstytos į kelis lygius. Žemiausieji lygiai “ekranuoja” aparatūros ypatumus, o aukštesnieji užtikrina patogią sąsają vartotojui.

Pagrindinis principas - programa nepriklauso nuo to, kur laikomi duomenys.

Unifikuota išorinių įtaisų vardų sistema.Klaidų apdorojimas - pradžioje žemiausiame lygyje, jei ten

nepavyksta - aukštesniame.Dauguma įvesties ir išvesties operacijų - asinchroninės

(procesorius pereina prie kitos užduoties; apie operacijos pabaigą jis informuojamas pertraukties signalu).


ĮĮvesties ir išvesties valdymo lygiaivesties ir išvesties valdymo lygiai

Taikomoji programa

Bibliotekinės funkcijos

Sisteminės iškvietos

Sisteminių iškvietų apdorojimas

Duomenų buferizacijos sistema

Pertraukčių apdorojimas

Įrenginių tvarkyklės

a b c

a - pertraukčių užklausosb - įrenginių valdymo komandosc - duomenys


TvarkyklėsTvarkyklės

Įvesties ir išvesties valdymo programa, kuri priklauso nuo konkretaus įtaiso, vadinama įtaiso tvarkykle (driver).

Pavyzdžiui, disko tvarkyklė operuoja tokiais objektais, kaip cilindrai, takeliai, sektoriai, galvutės pozicionavimo parametrai, ir užtikrina teisingą disko darbą.

Tvarkyklė gauna užklausą iš programos ir sprendžia, kaip ją vykdys. Jei tuo momentu tvarkyklė laisva, ji pradeda nedelsiant aptarnauti užklausą. Jei užimta, užklausa patenka į eilę.


PertrauktysPertrauktysPriežastys:a) išorinėsb) vidinės

Procedūra:a) pertraukties signalo priėmimasb) pertrauties atpažinimasc) būsenos įsiminimasd) pertrauktį apdorojančios programos vykdymase) būsenos atstatymas

Parametrai:a) įėjimo signalų skaičiusb) reakcijos laikasc) perjungimo laikasd) gylis


PertrauktysPertrauktys

Pertraukiančios (pertrauktį apdorojančios) programos

Pertraukties signalai

Pagrindinėprogra

ma

Procesorius

Aplinka


Failų sistemFailų sistemaa

Failų sistema - tai OS dalis, realizuojanti patogią vartotojui sąsają su jam reikalingais duomenimis, kurie saugomi diske (diskelyje), taip pat užtikrina galimybę tuo pačiu metu kreiptis į failą keliems vartotojams ir procesams.

Failų sistema aprūpina vartotojus atmintimi ilgalaikiam programų ir duomenų saugojimui. Tokia išorinė atmintis abstrakčiu požiūriu - tai įvardytų objektų (failų) rinkinys. Failų sistemos funkcijų sąraše - failų ir katalogų kūrimas, manipuliavimas, failų apsauga, buferizavimas ir t.t.


Failų sistemFailų sistemaa

Plačiąją prasme failų sistema apima: diske saugomų failų visumą; duomenų struktūras, reikalingas failams

tvarkyti (katalogai, failų deskriptoriai, informacija apie vietą diske);

failus tvarkančios programos (failų kūrimui, naikinimui, kopijavimui, perkėlimui, įrašymui ir t.t.).


Failų Failų tipaitipai

paprastieji- tekstiniai- dvejetainiai

specialūs- su įvesties ir išvesties įtaisais asocijuoti failai, kad I/O operacijos būtų vykdomos kaip failų skaitymo/rašymo operacijos

failai-katalogai- failų sąrašas ir failų atributai


Failų atributaiFailų atributai- informacija apie kreipties teises- slaptažodis - failo savininkas- failo autorius- požymiai (“tik skaityti”, “paslėptasis failas”, “sisteminis failas”, ..., “laikinasis failas” )- įrašo ilgis- sukūrimo, paskutinio panaudojimo ir paskutinio pakeitimo laikai- failo ilgis- maksimalus failo ilgis


ProcesaiProcesai

Procesu vadinama tuo metu vykdoma programa (dinaminis jos vaizdas). Ši sąvoka - tai abstrakcija, kurią pasiūlė OS kūrėjai ir kuri duoda galimybes stebėti ir valdyti kelių vienu metu vykdomų programų darbą.

Fiziškai proceso atvaizdą sudaro:

· vykdomasis programos kodas (dar vadinamas teksto arba programos sekcija)

· duomenys - kintamieji, buferiai ir t.t. (vartotojo duomenų sekcija)

· būsenos ar konteksto informacija - duomenys, reikalingi procesui restartuoti (neprarandant informacijos).


Proceso kontekstasProceso kontekstas

• registrų ir programos skaitiklio būsena,

• procesoriaus darbo režimo būsena,

• atidarytų failų rodiklių būsenos,

• informacija apie neužbaigtas įvedimo-išvedimo operacijas,

• šio proceso vykdomų sisteminių užklausų klaidų kodai ir t.t.


Proceso sukūrimasProceso sukūrimas

Programinis kodas bus pradėtas vykdyti tik tada, kai jam OS bus sukurtas procesas:

1. sukurti informacines struktūras, aprašančias procesą, t.y. jo deskriptorių ir kontekstą;

2. įtraukti naujo proceso deskriptorių į paruoštų procesų eilę;

3. užkrauti proceso kodo segmentą į operatyviąją atmintį arba mainų su išorine atmintimi (svopingo) sritį.


Proceso būsenų diagramaProceso būsenų diagrama

Naujas Paruoštas Vykdomas Sustabdytas

Laukiantis

Proceso sukūrimas

Proceso užbaigimas

Planuotojas

Įvykis yra Laukia įvykio

1 2

3

6

45


Proceso būsenų diagramaProceso būsenų diagramaNaujas procesas - ką tik sukurtas - turi savo proceso ID, į

atmintį įvestos duomenų struktūros , …

Paruoštas procesas - pasyvi proceso būsena; procesas užblokuotas dėl išorinių jo atžvilgiu priežasčių: procesas turi visus jam reikiamus resursus, jis pasiruošęs vykdymui, bet procesorius vykdo kitą procesą, todėl procesas laukia, kol atsilaisvins procesorius; multiprograminėje sistemoje gali gūti daug tokių procesų

Vykdomas procesas - aktyvi proceso būsena, kurio metu procesas turi visus būtinus resursus ir jį betarpiškai vykdo procesorius; vienintelis, jei sistema vienprocesorinė; multiprocesorinėje sistemoje tokių procesų gali būti daug


Proceso būsenų diagramaProceso būsenų diagrama

Laukiantis (blokuotas) procesas - pasyvi procesoriaus būsena, procesas užblokuotas, jis negali būti vykdomas dėl savo vidinių priežasčių, jis laukia kokio nors įvykio (pvz., duomenų įvedimo ar išvedimo)

Sustabdytas (užbaigtas) procesas - buvo baigtas normaliai ar nutrauktas dėl kokių nors priežasčių; sistema turi registruoti šį faktą


Proceso būsenų diagramos perėjimaiProceso būsenų diagramos perėjimai

1) Proceso kūrimas baigtas, ir OS gali jį perduoti sistemai2) Kai vienas procesas išeina iš būsenos Paruoštas į Vykdomas,

planuotojas peržiūri paruoštus procesus ir parenka vieną pagal tam tikrą algoritmą

3) Procesui neleidžiama monopolizuoti CPU viasam laikui; jei procesas užsitęsia, jis gali būti nutrauktas po nustatyto laiko arba atsiradus aukštesnio prioriteto procesui

4) Vykdomam procesui reikalingas koks nors veiksmas ar įvykis (dažniausiai įvedimas), ir procesas turi laukti jo pabaigos

5) Kai veiksmas atliktas ar sulauktas įvykis, OS pažadina laukusį procesą ir perkelia jį į būseną Paruoštas

6) Procesas baigiasi normaliai; kartais jis priverstinai užbaigiamas dėl klaidos

7) Procesas retais atvejais gali būti perkeltas iš būsenos Laukiantis į Sustabdytas; tai būna šalutinis kito proceso ar įvykio poveikis.


Procesų planavimasProcesų planavimas

Trys žingsniai:

1) vykdomo proceso pakeitimo kitu momento nustatymas,2) proceso parinkimas vykdymui,3) kontekstų perjungimas.

1 ir 2 žingsniai realizuojami programiškai, 3 - pagrindinai aparatūros priemonėmis.

Vienas aktyvus procesas pakeičiamas kitu, kai:- procesas sėkmingai baigiamas ir palieka sistemą,- įvyksta klaida,- procesas pereina į laukimo būseną,- pasibaigia jam skirtas laiko kvantas.


Atminties adresai ir jų keitimasAtminties adresai ir jų keitimas

Simboliniaivardai

Virtualūsadresai

Fiziniaiadresai

Kintamųjų vardai programoje

Santykiniai adresai, kuriuossuformuoja kompiliatorius

Fizinės atminties lastelių adresai

Kompiliatorius

Atminties dispečeris


Paprastas segmentavimo mechanizmasPaprastas segmentavimo mechanizmas

Programos ilgis

Steko ilgis

Duomenų ilgis MUX

Programos bazė

Steko bazė

Duomenų bazė MUX

SegmentasPoslinkis

Komparatorius

Sumatorius

Puslapioklaida

Fizinisadresas


Paprastas puslapiavimo mechanizmasPaprastas puslapiavimo mechanizmas

Puslapių lentelė

Apsaugos

bitai

Loginio puslapio numeris Baito poslinkis

Fizinio puslapio numeris Baito poslinkis


Atminties apsaugaAtminties apsauga

Multiprograminėse ir multiterminalinėse sistemose galima išskirti: atminties apsaugą, programų apsaugą, vartotojų apsaugą, informacijos apsaugą.

Atminties apsauga privalo aptikti bet kokias adresavimo klaidas prieš joms iššaukiant nuostolius.

Programų apsauga turi apsaugoti, kad vartotojų programos nepadarytų pakeitimų OS.

Vartotojų apsauga turi saugoti vartotojus vieną nuo kito.

Informacijos apsauga turi riboti vartotojų prieigą prie informacijos.


Atminties apsaugaAtminties apsauga

Atminties apsauga: bazės ir ribos registrai (ištisinei sričiai), raktai (puslapiams).

Bazė

Riba Išskirtojiatminties

sritisProgr. raktas

PSW

Apsaugosraktas

Analizės schemaPertrauktisPuslapiui


Programų ir vartotojų apsaugaProgramų ir vartotojų apsauga

Programų ir vartotojų apsauga: nehierarchinė sistema, hierarchinė (žiedinė) sistema.

Nehierarchinėje apsaugos sistemoje kiekvienai užduočiai nustatomas operacijų sąrašas, nurodantis tas operacijas, kurios gali paveikti kitas sistemos užduotis. Tai sudėtinga sistema.

Kai kurie procesoriai turi du darbo režimus (privilegijų lygius) - supervizoriaus ir vartotojo. Supervizoriaus režime realizuojamos OS funkcijos, o vartotojo - taikomosios programos.



Hierarchinės apsaugos sistemos pavyzdžiu gali būti Intel procesoriuose realizuota 4 apsaugos lygių arba žiedų sistema.

OS branduolysPL=0

Sistemos servisaiPL=1

PL=2

PL=3OS išplėtimai




PL=0PL=1

PL=2PL=3

Atskirų užduočiųizoliavimas,panaudojantatskiras deskrip-torių lenteles


Informacijos apsaugaInformacijos apsauga

Informacijos apsaugai naudojamas kreipinių tipų ribojimas. Dažniausiai naudojami tokie tipai:

skaitymas, įrašymas, vykdymas (programos kodo pusl./segm.).

Paprastai ši informacija saugoma puslapių arba segmentų deskriptoriuose.

operacin Ė s sistemos

Documents