Пример реализации односвязного списка на Java

90. Анализ и интерпретация результатов моделирования на ЭВМ (Настя Киселева)

91. Детерминированные задачи исследования операций (=27)

92. Модульная структура построения ОС и их переносимость

Модульное ядро – современная, усовершенствованная модификация архитектуры монолитных ядер, в которой код ядра разделяется на отдельно компилируемые и загружаемые модули.

Модульные ядра предоставляют механизм загрузки модулей ядра, поддерживающих аппаратное обеспечение (например, драйверов). Загрузка модулей может быть как динамической (без перезагрузки операционной системы), так и статической (выполняемой при перезагрузке). Большинство современных ядер, такие как OpenVMS, Linux, FreeBSD, NetBSD и Solaris, позволяют во время работы динамически (по необходимости) подгружать и выгружать модули, выполняющие часть функций ядра.

Модули ядра работают в адресном пространстве ядра и могут пользоваться всеми функциями, предоставляемыми ядром. Поэтому модульные ядра продолжают оставаться монолитными. Модульность ядра осуществляется на уровне бинарного образа, а не на архитектурном уровне ядра, так как динамически подгружаемые модули загружаются в адресное пространство ядра и в дальнейшем работают как его часть.

Переносимость. Код операционной системы должен легко переноситься между процессорами и аппаратными платформами различной архитектуры. Аппаратная платформа включает наряду с типом процессора и способ организации всей аппаратуры компьютера.

Ключевым моментом в оценке переносимости является стоимость необходимых изменений.

При написании переносимой операционной системы нужно следовать перечисленным ниже правилам.

Большая часть кода должна быть написана на языке высокого уровня, например, как Unix на языке Си. Код, написанный на ассемблере, не является переносимым, если только он не переносится на машину, обладающую командной совместимостью с исходной машиной.

Необходимо учитывать аппаратную платформу, на которую операционная система должна быть перенесена.

Следует минимизировать или по возможности исключить части кода, которые непосредственно взаимодействуют с аппаратурой. Оставшийся после такой оптимизации аппаратно-зависимый код, который не может быть исключен, локализуется в отдельных модулях (HAL – hardware abstraction layer).

93. Общие принципы системной организации в системах управления (ТРЕБУЕТ ДОРАБОТКИ, Миша)

Принципы управления, как уже отмечено, не зависят от содержательного существа задачи. Для их иллюстрации рассмотрим процесс управления автомобилем. Водитель смотрит на дорогу и видит, куда нужно ехать, одновременно он следит за тем, куда едет автомобиль. Из сравнения реальной траектории и скорости движения автомобиля с наблюдаемой ситуацией на дороге, водитель принимает (формирует) решение о том, что ему делать: вращать руль, жать на акселератор или на тормоз. Далее он реализует, исполняет принятое решение. В этом примере можно усмотреть четыре принципиальных элемента (шага), которые имеются при любом управлении.

1) цель управления: что нужно получить, куда двигаться;

2) получение информации о состоянии объекта: что получаем, куда движемся;

3) определение отклонения желаемого от действительного и выработка управляющего воздействия;

4) отработка, исполнение управляющего воздействия.

Если все четыре шага реализуются автоматически, то система является автоматической, в противном случае - автоматизированной.

94. Уровни и протоколы в сетях Лиза, Дима Кипоров, =24)

95. Имитационные модели систем (Ира)

96. Стохастические задачи исследования операций (=32)

97. Управление памятью

В программе можно выделить три типа адресов: символьные имена, виртуальные адреса и физические адреса. Символьные имена являются идентификаторами переменных в программе. Виртуальные адреса – это условные адреса, вырабатываемые транслятором исходного кода в объектный код. В простейшем случае транслятор может выполнять преобразование символьных имен непосредственно в физические адреса. Физические адреса – это номера ячеек в памяти. Данные номера выставляются центральным процессором на адресную шину при доступе к оперативной памяти.

Существует два основных подхода к реализации процедур управления памятью: с использованием дискового пространства и без использования дискового пространства. Методы фиксированных разделов, динамических разделов и перемещаемых разделов не используют дисковое пространство. Страничный, сегментный и сегментно-страничный метод используют дисковую память. Специальными приемами управления памятью являются свопинг и кэширование.

Метод фиксированных разделов. Перед началом работы оператор разделяет физическую память на разделы заданного размера. Поступающие в систему задачи либо занимают свободный раздел подходящего размера, либо попадают в очередь. Очередь может быть общей для всех разделов или индивидуальной для каждого раздела.

Достоинством данного метода является простота реализации. Вместе с тем, присутствует недостаточная гибкость. Например, уровень мультипрограммирования жестко ограничен числом выделенных разделов. В современных операционных системах пользователь также может вручную управлять разделами внутри виртуального адресного пространства процесса.

Динамические разделы. При использовании динамических разделов распределение памяти по разделам заранее неизвестно. Операционная система ведет таблицы занятых и свободных разделов. При поступлении новой задачи для ее загрузки выбирается свободный раздел подходящего размера. Возможны разные стратегии выбора свободного раздела: первый по порядку подходящий, наименьший по размеру подходящий, наибольший по размеру подходящий раздел.

Достоинства способа - это большая гибкость по сравнению с методом фиксированных разделов и отсутствие зависимости уровня мультипрограммирования от начального разбиения на разделы. Недостатком является эффект фрагментации памяти. Он заключается в появлении с течением времени большого числа небольших несмежных сегментов. Суммарный объем свободной памяти, содержащийся в таких сегментах, может быть большим, однако малый размер каждого отдельного сегмента не позволяет загрузить программу. Варьирование стратегий выбора свободного раздела может уменьшить фрагментацию. В современных операционных системах такой способ используется для управления кучей (динамической памятью) процесса.

Перемещаемые разделы. Данный способ расширяет управление динамическими разделами путем добавления процедуры сжатия: перемещения занятых разделов в одну последовательную область старших или младших адресов. В результате свободная память размещается в последовательно расположенных ячейках памяти. Достоинством такой организации является отсутствие фрагментации памяти. Однако в отличие от предыдущих способов нельзя использовать перемещающий загрузчик. Процедура сжатия может быть затратной по времени. Поэтому обычно сжатие выполняется, когда не удается выполнить загрузку программы или во время простоя системы.