Безопасность операционных систем. Безбогов А.А - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Р а з д е л I
АРХИТЕКТУРА ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Т Е М А 1. Принципы построения операционных
систем
1.1. ПОНЯТИЕ ОБ АРХИТЕКТУРЕ АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ
1.1.1. Вводные замечания
Появление общего программного обеспечения в ЭВМ относят к 1953 г., когда в СССР появилась одна из первых теоре-
тических работ по автоматизации программирования для цифровых ЭВМ (А.П. Ершов), а в Массачусетском технологиче-
ском институте (США) была создана экспериментальная "операционная система", применявшаяся в учебных целях. Затем
появились специализированные операционные системы (ОС) для обслуживания оборонных вычислительных систем реаль-
ного времени. Однако эти разработки имели экспериментальный, исследовательский характер и широкого распространения
в то время не получили. Тем не менее, потребности практического использования ЭВМ в различных предметных областях,
необходимость более эффективного использования ЭВМ, повышение производительности труда разработчиков программно-
го обеспечения, а также стремление расширить рынок сбыта ЭВМ вызвали стремительный прогресс в создании теории и
инструментальных средств общего программного обеспечения вычислительных систем.
Построение вычислительных машин основано на трех принципах:
1. Принцип цифрового представления данных (чисел, команд, обозначение операций, букв, слов и т.д.). Единицами
данных в ЭВМ являются бит, байт, слово и т.п.
2. Принцип адресности данных – все данные и любые объекты программы хранятся в ячейках памяти, имеющих адрес.
3. Принцип программного управления (Ч. Беббидж, 1834 г.) – управление вычислительным процессом осуществляется
с помощью программы, находящейся в памяти ЭВМ.
Все универсальные вычислительные машины, в том числе и персональные компьютеры, имеют структуру, показанную
на рис. 1.1.
Впервые такую структуру вычислительных машин предложил Джон фон Нейман в 1945 г., поэтому ЭВМ с такой струк-
турой называют машинами фон Неймана.
Рис. 1.1. Общая структура универсальной ЭВМ:
АЛУ – арифметическо-логическое устройство; УУ – устройство управления; ВУ – внешние устройства; ОЗУ – оперативное запоминающее
устройство
Конкретная аппаратурная реализация схемы изменялась от поколения к поколению ЭВМ. Например, в современных ком-
пьютерах АЛУ и УУ объединены в единое устройство – центральный процессор. Кроме того, в ЭВМ ввели систему прерыва-
ний. Появились многопроцессорные ЭВМ, позволяющие осуществлять параллельную обработку данных в компьютере. Тем не
менее, функциональная структура существующих компьютеров в основном соответствует структуре машины фон Неймана.
Архитектура вычислительной системы – общая логическая организация цифровой вычислительной системы, опре-
деляющая процесс обработки данных в конкретной вычислительной системе и включающая методы кодирования данных,
состав, назначение, принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.
Большинство из выпускаемых сейчас компьютеров выполнено в соответствии с принципом открытой архитектуры,
впервые примененном в персональной ЭВМ IBM РС (фирма IBM, 1981 г.).
1.1.2. Классификация программных средств
Программное обеспечение вычислительных систем принято делить на следующие виды:
1) общее (системное) программное обеспечение (ОПО);
2) специальное программное обеспечение (СПО).
Введем ряд определений.
В состав общего программного обеспечения вычислительных систем входят:
• программные средства управления обработкой данных, включая операционные системы;
• обслуживающие (сервисные) программы (утилиты);
• инструментальные программные средства.
АЛУ
УУ
ВУ
ОЗУ

Страницы