​​12. Operační systémy a jejich architektury. Systémová volání, vlákna, procesy. Správa virtuální a fyzické paměti, souborové systémy. Bezpečnost, virtualizace.
​​
​​https://cw.fel.cvut.cz/old/courses/b4b35osy/start
​​
​​Vkládám jen výtažky z prezentací, které mi přijdou důležité.
​​Bližší vysvětlení najdete tam.

​​Operační systémy a jejich architektury

​​Úkoly OS: 
  • ​​Spouštět a dohlížet uživatelské programy 
  • ​​Efektivní využití HW 
  • ​​Usnadnit řešení uživatelských problémů 
  • ​​Učinit počítač (snáze) použitelný
​​
​​Multitasking - Zdánlivé spuštění více procesů současně je nejčastěji implementováno metodou sdílení času tzv. Time-Sharing Systems (TSS) - rozšiřuje plánovací pravidla o rychlé (spravedlivé, cyklické ) přepínání mezi procesy řešícími zakázky interaktivních uživatelů
​​
​​Architektura - viz APO (Assembly, cyklus CPU, výjimky a přerušení)
​​
​​Zdroje přerušení:
  • ​​Vnitřní přerušení – 
  • ​​problém při zpracování strojové instrukce 
  • ​​instrukce nebo data nejsou v paměti - chyba stránky, chyba segmentu instrukci nelze provést - dělení nulou, ochrana paměti, nelegální instrukce 
  • ​​nutno reagovat okamžitě, nelze dokončit instrukci, někdy nelze ani načíst instrukci 
  • ​​Vnější přerušení – 
  • ​​vstupně/výstupní zařízení asynchronní s během procesoru 
  • ​​signalizace potřeby reagovat na vstup/výstup 
  • ​​reakce po dokončení vykonávané instrukce 
  • ​​Programové přerušení – strojová instrukce proveď přerušení 
  • ​​využívá se k ochraně jádra OS 
  • ​​obsluha přerušení může používat privilegované instrukce 
  • ​​lze spustit pouze kód připravený OS

​​Systémová volání, vlákna, procesy

​​
​​
 
User-uploaded image: image.png
​​
​​Program:
  • ​​ je soubor (např. na disku) přesně definovaného formátu obsahující instrukce, data, údaje potřebné k zavedení do paměti a inicializaci procesu 
​​Proces: 
  • ​​je spuštěný program – objekt jádra operačního systému provádějící výpočet podle programu
  • ​​je charakterizovaný svým paměťovým prostorem a kontextem (prostor v RAM se přiděluje procesům – nikoli programům!) 
  • ​​může vlastnit (kontext obsahuje položky pro) otevřené soubory, I/O zařízení a komunikační kanály, které vedou k jiným procesům, ... 
  • ​​obsahuje jedno či více vláken 
​​Vlákno:
  • ​​ je sekvence instrukcí vykonávaných procesorem sdílí s ostatními vlákny procesu paměťový prostor a další atributy procesu (soubory, ... ) 
  • ​​má vlastní hodnoty registrů CPU
​​
​​Proces
​​= spuštěný program 
​​Proces je identifikovatelný jednoznačným číslem v každém okamžiku své existence  - PID (Process IDentifier)
​​ Co tvoří proces: 
  • ​​ Obsahy registrů procesoru (čítač instrukcí, ukazatel zásobníku, příznaky FLAGS, uživatelské registry, FPU registry)
  • ​​ Otevřené soubory