Теоретические основы операционных систем

Л.Н. Лядова

Учебно-методическое пособие

Пермь 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Теоретические основы функционирования операционных систем... 4

1.1. Процессы и ресурсы.. 4

1.1.1. Определение процесса. 4

1.1.2. Понятие ресурса. 11

1.1.3. Развитие процесса в ВС.. 12

1.1.4. Планирование процессов. 18

1.1.5. Классификация процессов. 38

1.1.6. Классификация ресурсов. 43

1.1.7. Структуры данных для управления процессами и ресурсами 48

1.1.8. Ядро операционной системы и реализация базовых функций ОС.. 54

1.2. Проблема синхронизации и взаимное исключение. 67

1.2.1. Определение и свойства критической секции. 70

1.2.2. Программные методы реализации взаимного исключения 74

1.2.3. Синхронизация процессов с помощью семафоров. 80

1.2.4. Реализация примитивов взаимоисключения. 86

1.2.5. Параллельное программирование и мониторы.. 88

1.2.6. Рандеву как модель организации взаимодействия процессов 95

1.2.7. Система прохождения сообщений. 101

1.2.8. Многозадачность и языки программирования. 102

1.2.9. Взаимодействие процессов и синхронизация задач в OS/2 103

1.2.10. Организация взаимодействия процессов и потоков в Win32 107

1.3. Проблема тупика. 111

1.3.1. Определение тупика. 113

1.3.2. Необходимые условия возникновения тупика и решение задачи предотвращения тупика. 115

1.3.3. Модель системы для исследования проблемы тупика. 117

1.3.4. Методы распознавания тупика. 134

1.3.5. Выход из тупика и восстановление работоспособности системы.. 142

1.3.6. Методы обхода тупиков. 146

Задания для самопроверки. 149

Задания по теме «Взаимное исключение». 149

Программные методы решения проблемы взаимного исключения 149

Задачи на работу с семафорами. 151

Контрольная по теме «Синхронизация процессов». 155

Вариант 1. 155

Вариант 2. 157

Задания по теме «Тупики». 159

Глава 1. Теоретические основы функционирования
операционных систем

Операционные системы выполняют общие функции управления, обеспечивая эффективную работу ВС в ходе вычислительного процесса. Несмотря на все различия в архитектурах конкретных ОС существуют общие концептуальные основы построения операционных систем, используемые при их разработке. В данной главе рассматриваются основные проблемы, решаемые при создании ОС, а также общие методы, применяемые для их решения.