Въведение в операционите системи

1. 
   Определение и гледни точки
   

Операционите системи като средства за виртуализация.

Операциони системи организират използването на различни ресурси определени начини по , който да се използват и управляват тези процеси.
ОС  ресурси  апаратни , програмни
Програмни ресурси – са различни програми , процеси и данни за тяхното изппълнение

Ресурси се разделят на апаратни ресурси те се управляват от операционата система за всички устройства.

Разделят се на делими ресурси и неделими ресурси. Делимите не могат да бъдат отнемани. Неделимите могат да бъдат отнемани.

2. 
   Функции на операционните системи
   
   • 
     Управляване на процесите – създаване , изпълнение , унищожаване
     
   • 
     Управление на междупроцесните взаймоотношения
     
   • 
     Организация и управление на различни памети
     
   • 
     Планиране и деспечиране на процесорите
     
   • 
     Организация и управление на устройствата за съхранение на информация
     
   • 
     Управление на периферни устройства
     
   • 
     Организация и управление на потребителски интерфейс
     
   • 
     Защита на информацията
     

3. 
   Видове операциони системи
   
   • 
     Според броя потребители и решени задачи
     

Еднопотребителни и многозадачни ( Windows 3.0 )

Многопотребителни и многозадачни ( Windows Xp , Linux )

• 
  Според предназначението
  

Мрежови операциони системи

Операциони системи за мобилни комуникации

За реално време – наблюдение на обекти

За обработка на транзакции – графичен интерфейс , с команден интерфейс , с произволен интерфейс
4. Прекъсвания – събитие , което нарушава последователността в изпълнението на команди и действия. Прекъсване при рестартиране , следствие на апаратна грешка , при превключване на супервайзерски решения на прозореца.
Типове файлове в Unix:

• 
  Обикновени ( регулярни ) файлове
  
• 
  Твърди връзки
  
• 
  Символни връзки
  
• 
  Файлове на устройства
  
• 
  Именувани и неименувани канали ( FIFO )
  

дескриптор на файл  „отворен файл”

res = read (fd) указателя на файла сочи текущата позиция до , която е достигнало четенето и записа

res = write (fd) < fcntl.h >

1. 
   Йерархични подход към структурата на операционните системи
   

привилегирован режим ядро

сървъри на операционната система

привилегирован режим микроядро

2. 
   Функции на ядрото
   
   • 
     Създаване и управление между процесите
     
   • 
     Управление на между процесните взаимоотношения
     
   • 
     Организация и управление на всички видове памет
     
   • 
     Диспечиране на работата на процесорите
     
   • 
     Управление на устройствата ( за съхранение на информация и периферни устройства )
     
   • 
     Организация и управление на информацията
     
   • 
     Защита на информацията
     

1. 
   Определение. Видове състояния
   

компилация свързване изпълнение

програмиране  код  код + данни  код + данни + състояния
активни състояния: изпълнява , готов , блокиран

пасивни състояния: спрян – готов , спрян – блокиран

изпълнява – това е състояние което използва процесора

готов – състояние което може да вземе готов процес

блокиран – състояние което е временно спряно ( процес от по – висок приоритет )
опашка от готови процеси



4

готов блокиран



2 3

1
изпълняван

5 6 5 6

списък опашка

спрян – готов спрян – блокиран

2 – квант ( процес ) изпълняван  готов

3 – блокиране ( процес ) изпълняван  блокиран

4 – деблокиране ( процес ) блокиран  готов

5 – спиране

6 – пускане

• 
  създаване и унищожаване на процеси
  
• 
  блокирване и деблокирване
  
• 
  пускане и спиране
  
• 
  диспечиране
  
• 
  промяна на приоритета на процесите
  

Със създаването на процесите се създават блок за управление:

• 
  идентификатор на процеса
  
• 
  указател към родителски процеси
  
• 
  необходимо процесно време
  
• 
  указател към дъщерен процес
  
• 
  списък от ресурси за изпълнение на процеса
  
• 
  указател към паметта
  
• 
  приоритет на процесите
  

Приоритетите биват:

• 
  принадени - за тях се грижи операционната система
  
• 
  купени
  

Процесите биват:

• 
  системни
  
• 
  потребителски
  
• 
  вътрешни и външни
  
• 
  тъждествени и равни
  
• 
  еднакви и различни
  

Паралелни процеси:

• 
  зависими ( колпериращи и конкуриращи )
  
• 
  независими
  

1. Основни методи

• 
  взаимно изключване
  
• 
  синхронизация
  
• 
  комуникация
  

Хардуерно решение - чрез средства на операционната система , машинно зависими езици.

Test an Set (TS)

Софтуерно решение - езици от високо ниво

операция 1

операция 2

.....

COEND / PAREND

A,B,C = ? => A+B = C

C(I) = A(I) + B(I);

COBEGIN

C(1) = A(1) + B(1);

.....

COEND

f = [ (a + b) + c] + d или f = (a+b)+(c+d)

Семафора може да бъде броячен (P(S) ; V(S) ; инициал)

• 
  P(S): while S=0 do skip; S:= S-1 // проверява съответствието на критичния
  

• 
  V(S): S:= S + 1; // стойността на S се увеличава и просеца продължава
  

P(S) – под заемно изключване

ВВИ - входно взаимно изключване

ИВИ - изходно взаимно изключване

1. Определение.Условия за възникване

Състояние без изход , достатъчно е само един от процесите да е в клинч за да стане цялата система в клинч.

• 
  монополно използване на ресурсите
  
• 
  кръгово очакване
  

Има четири направления:

• 
  за заобикаляне
  
• 
  предотвратяване
  
• 
  възстановяване
  

• 
  паметта да е представена на един потребител или да много потребители
  
• 
  паметта да е разделена на блокове или да няма такова разделение. Може да бъде с еднакъв или различен размер.
  
• 
  потребителя да има различен достъп или еднакъв
  

Управление – набор от стратегии за използване на паметта , които гарантират оптимални характеристики на системата

• 
  за въвеждане на информация
  
• 
  за разполагане на информация
  
• 
  за извеждане на информация
  

регистри  кеш памет  оперативна памет  външна памет

	ОС
	програма за управление

3. Стратегии за управление – въвеждането става по заявка

	ядро на ОС
	21к
	\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
	//////////////////////
	16k
	\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
	//////////////////////
	45k

16к , 21к , 45к или 45к , 21к , 16к

1. Организация на виртуалната памет

Виртуалната памет е комплекс от технически и програмни средства , които позволяват потребителите да адресират пространства по – големи по размер на оперативната памет.

• 
  странична организация – VA = (p,d) , където р – номер на блока , d – отместване
  
• 
  сегментна организация – блоково използване на паметта , с филтрирани размери – VA (s,d) , където s – номер на сегмента
  
• 
  сегментно – странична VA = (s,p,d)
  
• 
  странично – сегментна VA = (p,s,d)
  

Преобразуване на виртуални адреси в реални адреси се извършва от специализиран механизъм.

Странична организация използва се таблица за съседство на страниците. Всеки ред от тази таблица носи информация за една страница , която може да бъде:

• 
  флаг за наличност на страница
  
• 
  флаг за разрешени операции (поле за защита)
  
• 
  флаг за модификация
  
• 
  реални адреси се получават от съответния запис от таблицата за състоянието на страниците и се добавят отместването получено от изместването на виртуалните адреси , при това последната страница може да бъде поставена в кой да е кадър на оперативната памет. Таблица за съседство на страниците и виртуалните адреси освен в оперативната памет могат да се съхраняват и в асоциативната памет и по този начин се увеличава бързодействието. Тогава говорим за механизъм на преобразуване на адресите с асоциативно преместване
  

Възможно е да има и комбинирано преобразуване (пряко – асоциативно или обратното)

при него не цялата таблица се намира в асоциативната памет.

При сегментната организация се използва таблица за състоянието на сегментите и механизъм за преобразуване на адресите използва информацията от нея да се получат реалните адреси. Може да има пряко или асоциативно представяне. Изпълнимите процеси се обръщат по VA = (s,p) , S се добавя към началния адрес намиращ се в регистъра “b” полученото число показва от кои ред от таблицата за състоянието на сегментите , ще се прочете информацията необходима за получаване на реалните адреси към , които от таблицата се добавя отместване d от виртуалния адрес и се получава реалния адрес.

Възможно е дължината на сегмента да е по – голяма от наличното свободно пространство в този случай се получава прекъсване.
Сравнение между странична и сегментна организация на паметта.

Общото между тях е: и двете имат блокова организация на виртуалната памет ; и при двата вида могат да се използват по големи виртуални памети

Различия: при страничната организация блока е с фиксирани размери , а при сегментната организация не е с фиксирани размери; програмистите не е нужно да знаят за вида на организацията при странична организация , докато при сегментна се налага;

при страничната организация има едно линейно адресно пространство , докато при сегментната организация са много; при сегментната организация е възможно кода и данните да се защитават по отделно; при сегментната организация могат лесно да се съхраняват променливи данни;

• 
  за въвеждане на информация (по заявка)
  
• 
  за разполагане на информация
  
• 
  за извеждане на информация
  

Априорно въвеждане на информация е необходима локалност на сегментите (страниците).

Временна локалност – обръщение към една и съща страница

Проста локалност – обръщение към последната страница за определен период от време

Страници с най – голяма локалност образуват т.н. работно множество.
При сегментната организация се разполагат и трите стратегии , а при странична само първи срещнати.
Генератор на случайни числа – извеждане на случайна страница

Извеждане на първа постъпила страница (първи влязъл – първи излязъл)

Извеждане на страница , която най – дълго време не е модифицирана

Извеждане на страница , която най – дълго време не е използвана

Извеждане на страница , която най – дълго време не е модифицирана и използвана

Между процесни взаимодействия
1. Процеси и нишки
Нишката е единица от процеса , чието изпълнение се разпределя от операционната система. Елементи на нишката: идентификатор , собствена област на паметта (2 стека системен и потребителски режим) , съдържание на множества регистри представящи състоянието на процесите.

Процесите представляват множество от регистри резервирани за нишки , които изпълняват програмите.

Процеса се състои от: идентификатор , собствено виртуално адресно пространство , изпълнима програма и системни ресурси необходими за този процес.

Всички нишки в процеса се идентифицират по стека и контекста. Контекста на нишката се наричат регистри , стековете и собствената област от паметта. Влакна (леки нишки).

Кванто – време , в което нишката използва еднократна процедура.

Подновяването на една или повече нишки се разглежда като събитие.

Порта е механизъм за предаване на съобщения между процесите (нишките)

Мутексът – механизъм за синхронизация или за силеаризиране до достъп на регистрите

Профил – механизъм за измерване на времето за изпълнението на процеса в адресната област.

Диспечиризация на процесора – разпределя се не само от процесора

Нишките имат три активни състояния: изпълнение , очакване и готовност.
В повечето системи за мултизадачна работа в зависимост от избрания критерии се разглеждат на три големи групи – системи за пакетна обработка , за време деление , системи за реално време;

Всеки тип има вътрешен механизъм и обособени области на приложението.

Пакетна обработка – за изчисляване на действието , голяма пропусквателна способност, не е от значение за колко време се получава резултата , при тях предварително се формира пакетите от заданието всеки от пакетите съдържа едно изпълнение на задачата.

С време деление – представя се възможност за работа с няколко приложения , времето за пренасяне на информацията е по – голямо , всеки от процесите получава за един квант ( определено време ) след изтичането му процеса се отнема и се предоставя на следващия процес.

За реално време – операционна система за управление на различни обекти в тях съществува отделно допустимо време в рамките на , които трябва да е избрана поредната инструкция , критерии за ефективност и време за реакция , предварително определен набор от програмата , които ще се изпълни , а избора на дадена програма се реализира в режим на прекъсване или по предварително изготвен график.
2. Взаимно изключване на процедури

Проблемите са свързани със следните направления:

• 
  предаване на информацията от един на друг процес
  
• 
  контрол на изпълнението на процеса и действията които гарантират , че няма да има мъртва хватка
  
• 
  съгласуване на процесите
  

Тези проблеми касаят и нишките , физическите и логическите регистри в компютърните системи могат да бъдат разделени в даден момент от време са достъпни на един процес. Тези ресурси се наричат критични. Необходимо е да се съгласуват действията на процесите (нишките) , които могат да изпълнят критичните ресурси.

За организиране на критична секция могат да се използват три подхода: чрез средствата на операционната система , софтуерно и хардуерно решение.

Софтуерно решение – базира се на блокировка на паметта , четене и писане взаимно се изключват.
parbegin (cobegin)

S1:=

….

Sn:=

Sn-1:=
S – може да е оператор , извикване на процедури изпълняват се паралелно , след изпълнение преминават към Sn-1

Може да се реализира по следните начини:

• 
  процесите да се разглеждат като безкрайни цикли и влизането в критична секция да се управлява от while – do цикъл повтарящ се докато заключената променлива не стане равна на номера на процесите. От критичната секция се излиза когато заключението и секцията си присвоят номера на следващия процес.
  

begin

критична секция

ред_на := 2

end
При това решение един процес се блокира след като излезе от критична секция или след като се изпълни. Това важи и за другите процеси. Този алгоритъм използва една глобална променлива при него се помни само кой процес може да влезе в критична секция , но не и състоянието на процеса. В този алгоритъм е нарушено третото условие т.е. ако един процес е по-кратък той ще чака дори да има готовност за излизане.

Втория алгоритъм , когато заключва променливата се замени с 2 променливи една от които е true , а другия е false. Имат стойност true , когато процеса е в критична секция и false обратно. Начална стойност false.

procedure П1

begin

repeat

ред_на_1 := true;

критична секция

ред_на_1:= false

…………

until false

begin

while ред_на_1 do;

ред_на_2 := true;

критична секция

ред_на_2 := false

until false

end;
Основния проблем на този алгоритъм е , че критичната секция зависи от точното съгласуване във времето т.е. той не осигурява условие само един процес да е в критична секция.

Възможно е П1 да вземе решение относно състоянието на П2 преди последния да смени състоянието ред_на_2.

За отстраняване на този проблем се предлага решение при , което процесите да установят флага си преди да влязат в цикъл.
П1 само индикира , че иска да влезе в критична секция преди while. За да се избегне това се разбиват циклите и предварително се нулира флага.
procedure П1

begin

ред_на_1 := true;

while ред_на_2 do;

begin

случайно задържане

ред_на_1 := true;

end;

ред_на_1 := false;

until false

end;
Не гарантира безкрайно влагане на процеси.

Модификация на трето решение. При него всеки процес влага и съобщава на други процеси , че може да влезе в критична секция , ако желае , ако два процеса желаят да влязат в компютърната система , променливата и номера на процеса ще се установят два пъти , но кой ще влезе ще се реши от нейната стойност.
procedure П1

begin

ред_на_1 := true;

процес_номер := 2

while (ред_на_2 and процес_номер := 2) do

критична секция

ред_на_1 := false

…………..

until false

Алгоритъма на хлебаря – той се основава на т.н. принцип на алгоритъма с най – малък идентификатор , задават се вътрешно те са уникални и подредени. При него процеса влизат в компютърната система при режим първи влязъл – първи обслужен.

TS(a,b)

a := b

При напускане на компютърните системи на П1 на общата променлива се присвояват false и така се позволява на други процеси да влязат в компютърната система.

var a :=boolean;

begin

repeat

while b1 do

TS (b1,a)

критична секция

a := false

…………….

end;
Взаимно изключване може да се реализира и чрез семафори за целта се използват определени p,s.

P(S);(вход)

критична секция

V(S);(изход)
За реализацията на компютърната система се използват двоични семафори , при извикване на P(S) процесът чака при S=0 докато другите процеси не го освободи чрез V(S). Основен недостатък е , че те изискват активно очакване.
3. Синхронизация
Организация и управление на кеш-памет
1. Кеш-памет (cache) като ресурс на ОС.

Кеш-паметта е начин за функиониране на 2 типа запомнящи устройства, които се отличават по времето за достъп до информацията и по цена. При нея информацията от “бавното” ЗУ (Запазващо устройство) динамично се копира в бързото ЗУ. Това се прави за най-често използваната информация.

Чрез използването на кеш-памет се намалява времето за достъп до данните и необходимостта от скъпа бързодействаща памет.

Кеш-паметта се разглежда по-често като работа на “бързо” ЗУ. Те имат < обем. По-скъпа и заема междинно мясту м/у основната (оперативната памет) и регистрите. Като “бавно” ЗУ се разглежда основната (оперативната) памет.

Кеширането е универсален метод, използван за намаляване на времето за достъп до оперативната памет, до твръдия диск или до други ЗУ. Обикновенно (в качеството) като кеш памет се използва бързодействаща статическа памет за намаляване на средното време за достъп до опер. памет или буфери в опер. памет (ОП) – за маляване времето за достъп до данни записани на твърдия диск. Виртуалната памет (ВП) може също да се счита като вариант за реализация на принципа за кеширане на данни. В този случей ОП играе роля на кеш по отношение на външната памет (например твръдия диск).

Регистрите са малки, свръхбързи RAM клетки, вградени в процесора.

DRAM (динамична (RAM) оперативна памет) – клетки памет, които се използват за стандартни RAM модули. Изискват постоянен опреснителен сигнал, за да помнят информацията.

SRAM (статична RAM) – вид ОП, която (за разлика от DRAM) съхранява информацията си без опреснителен сигнал. SRAM е по-бърза и по-скъпа от DRAM. Използва се за кеш. Кеш RAM е много по-бърза, отколкото обикновенната ОП.

Кеш паметта (кешът) доставя информацията си на регистрите на CPU. Това са малки единици памет, които са разположени директно в ядрото на CPU и са най-бързата съществуваща RAM. Размерът и броят на регистрите се определя в зависимост от вида на процесора.

Кешът е основен мост м/у оперативната памет и регистрите. Информацията постоянно се прехвърля от регистрите на CPU към кеш Level 1 (първо ниво), от кеш L1 към регистрите, от един регистър към друг, от кеш L1 към кеш L2 и т.н.
Фиг. 2


Кеш паметта се изпозлва за по-ефективен преход м/у бързия процесор и бавният RAM. Кеш RAM работи с по-висока тактова честота, отколкото обикновенната RAM. Поради това информацията в нея може да бъде прочетена по-бързо.

Кешът намалява специф. проблеми в КС наречени “стеснения” т.е. преходите м/у бързи и бавни системи, където бързите трябва да *чакът* преди да доставят или получат информация.

Кеш контролерът непрекъснато управлява работния процес на CPU. Той чете данните, необходими на CPU. Когато кешът съдържа нужната информация това се нарича кеш попадение (cache hit), а когато не съдържа – кеш пропуск (cache miss).

В КС обикновенно има 2 или 3 “затворени запаса/нива” кеш памет. Наричат се L1 (Level 1) – ниво 1, L2 (второ ниво) и ако (е възможно) Level 3 кеш. Наприер в CPU Itanium на Intel има 3 нива на кеша, които се използват само за много специални сървър приложения.
Обикновено в КС имат L1 и L2 кеш.
Фиг. 4

Кеш L1 е вградена в ядрото на CPU. Тя е частица от RAM, обикновенно 8, 16, 20, 32, 64 или 128 килобайта (KB), която работи със същата тактова честота, както и останалата част на CPU. Затова казваме, че кешът L1 е част от CPU.

L1 се разделя на 2 части ендата е за информация, а другата за инструкции (Фиг. 5). Ако е обща говорим за унифицирана кеш (както е горе в схемата).
Фиг. 5


Начинът, по които CPU използва кешът от първо и второ ниво, имат решаващо значение за оползотворяването на високата тактова честота.

Второто ниво на кеша, кеш L2 е обикновенно по-голямо (и унифицирано), например 512 KB, 1 MB, 2MB и т.н. Целта на кеша L2 е непрекъснато да сортира големи количества информация от оперативната памет, така че те да са достъпни за L1.

L2 не е толкова бърз колкото L1, но си остава по-бърз от обикновенната ОП.

Колкото повече кеш памет L1 и L2 има в ядна КС, толкова по-ефективен е процесорът.

Кешът е решаващ фактор за оползотворяване на високите тактови честоти на CPU. L1 е изключително ефективен. В 96÷98% от случаите CPU е способен да открие в кешът данните и инструкциите от които се нуждае.

В кеш паметта се съхраняват записи за данните в основната памет. Всеки запис съдържа:

-данни (2)

-управляваща информация (3)
Кеш-памета не е адресируема памет.

Търсенето на (нужните) необходимите данни се прави по съдържание.

Ефективността на кеша (кеширането) зависи от вероятността за попадение в кеша. Процентът на попадение е обикновенно > 90% Това се обяснява с наличието на обективните свойства на данните, а именно – пространствена и временна локалност.

Проблема за съгласуване на данните:

Наличието на 2 копия на данни – в основната и в кеш паметта поражда проблема за съгласуване на данните. Ако се направи запис в ОП на някои адрес, а съдържанието на тази клетка е от паметта е в кеша, то съответстващия запис в кеша е недостоверен.

В повечето КС има 2 нива на кеш памет. Кеш памет от ниво 1 е по-малкият по обем и има много по-голямо бързодействие в сравнение с L2. L2 играе роля на основна памет по отношение на L1.

Управлението на кеша се реализира от мениджър на кешът (*на същия*). Той предоставя високоскоростен интелигентен механизъм за намаляване на действия вход/изход и увеличаване на цялосттния системен обем. Като кешира, на базата на виртуални блокове, кеш мениджъра може да извърши интелигентно предварително четене. Той може да предостави специален бърз входно/изходен механизъм за намаляване на процесорното време, необходимо при операции за четене и писане. Така се увеличава ефективността и се намалява дублирането на код. Последното се (извършва) реализира чрез глобалния (единствен) мениджър на паметта, които управлява физическата памет.

   1. Характеристики на МОС.

    Тази операционна система може да се счита като разпределителна, тоест тя може да разпределя своите ресурси между множество мрежови компютри. Осн. функ. е да управлява достъпа до общи мрежови ресурси. Достъпът до тях се осъществява от множество клиентски машини едновременно и именно там е мястото на тази МОС да контролира едновременния достъп до общите ресурси.   

    -сравнение м/у десктоп ОС и МОС

    На десктоп системата може да има много потребителски акаунти, но в системата работи само 1 потребител. Докато при МОС едновременно множество потребителски акаунти работят конкурентно (едновременно) и тези потребителски акаунти осъществяват достъп до общите мрежови ресурси. МОС трябва да е достатъчно надеждна и бързодействаща, за да може да се осигури едновременния достъп до информацията от всички потребители едновременно, без да се натоварва The Server. Задължително е за МОС както при десктоп ОС да е :

    -многозадачна

    -многопотребителска

    -многонишкова

    -многопроцесорна

    Защо многозадачна?

    Мрежовият сървър изпълнява няколко услуги едновременно: web, ftp, mail server и т.н.

Пример за работа на един web server:

//client request

} while(1)

Той приема заявки от клиентска машина, обработва заявката и връща отговор към клиента. Ако заявката от първия потребител се забави със изпълнението си, то следва че сървъра ще зависне и няма да може да се изпълни задачата поиската от друг потребител.
do {

//client request

} while(1)

• 
  МОС Hardware:
  

• 
  Той има допълнителна RАМ памет (понякога резервирана)
  
• 
  Допълнително дисково пространсвто (резервирано (посредством RAID масиви))
  
  • 
    RAID 0 – strip
    
    • 
      2 HDD обедитени в един общ по голям масив
      
  • 
    RAID 1 – mirror
    
    • 
      Използва се за по-голяма сигурност на данните – 2 HDD, като единия се губи, защото това което се записва на единия, се записва на втория (втория е огледален образ на първия HDD). Ако се получи повреда по първия, то втория продължава да работи без загуба на информацията.
      
• 
  Допълнителни процесори (многопроцесорна система)
  
• 
  Резервиране на захранващите модули – ако се появи авария в основния захранващ блок, то резервния се активива.
  
• 
  Критерии за избор на МОС
  
  • 
    Производителност – тоест колко клиентски машини може да обслужда едновременно
    
  • 
    Software за управление и наблюдение
    
  • 
    Защита и сигурност – криптиране и т.н.
    
  • 
    Мащабируемост – възможност за разрастване на мрежовата система
    
  • 
    Отказо устойчивост – RAID масиви, RAM и др.
    
  • 
    Издръжливост при натоварване
    
• 
  Видове МОС
  
  • 
    Windows NT Server
    
  • 
    Windows 2000 server
    
  • 
    Windows 2003 Server
    
  • 
    Windows 2008 Server
    
  • 
    Novell NetWare 5.0
    
  • 
    Всяка Linux и UNIX дистрибуция
    
  • 
    *BSD – Вид UNIX
    

2. Мрежови ОС на Microsoft

- те създават домейни и Active Directory

- домейн – група от компютри, които са под общо административно управление

- може да се изгради така нареченото дърво на домейни

- Active Directory – директориини услуги – те осигуряват централизиран контрол на мрежовите ресурси (компютри, потребители, споделени папки и т.н.) в цялата мрежа.Възможност за организиране на информацията и опростено управление на информацията.

Организиране на информацията в директорията (директория - база от данни с иерархична структура), в нея се поддържа информация за мрежовите ресурси и обекти.

Всички споделени ресурси се публикуват в директорията.

Потребителите могат да откриват и осъществяват достъп до всеки един мрежов ресурс без да познава неговото местоположение.

За да се създаде една такава директория е необходимо да имаме един компютър наречен контролер в който съхраняваме базата данни, може и повече от един контролер, като базата автоматично се репликира между останалите.

Клиента използва протокол LDAP за да осъщесвти връзка с контролера и съответно да осъществи връзка с търсения обект.

В Windows контролера се нарича Domain Controller – домейн контролер.

Всеки обект в конторлера има ACL – Access Control List – в него се съдържат правата за достъп асоциирани с обекта. Правата за достъп могат да бъдат от “всичко е позволено” до “всичко е забранено”
Разликите м/у Windows 2000 Server и Windows 2003 Server трябва да имаме PDC – Primary Domain Controller и Backup Domain Controller. Промените се правят единствено в PDC и след това се репликират в BDC. От BDC може само да се чете и той поема управлението единствено ако отсъства PDC. При Windows 2008 Server няма нужда от PDC и BDC, нужно е да имаме само Domain Controller, като можем да имаме повече от 1 съответно като на всеки един се репликира информацията от основния.
3. МОС на Linux.

- Network Information Service

Един основен NIS сървър (master server) и множество подчинени на този сървър (slave servers), съответно клиентите се свързват с подчинените сървъри.

В master сървърът се създава базата данни, в slave сървърите има копие на тази база данни, но само за четене.

- SMB (Server Message Block) протокол

Той е универсален и е вграден на всички видове операционни системи. Той се използва за потвърждаване достъпа до файловете. Windows компютрите използват този протокол за достъп до споделените файлове в мрежата.

Централния процесор се организира на 2 или 3 нива.

Когато е на 3 нива, на най-горно ниво се определят процесите които ще им бъде разрешено да се състезават за процесора. В повечето случеи се работи с потребителски задания, те не са още процеса. На това ниво се позволява на кой задания ще се допускат да се състезават за процесора. На междинно ниво се работи само с процеси и там се определя кои от тях ще се състезават. Най-ниско се определя в какъв ред самите процеси ще бъдат обслужени от процесора. Когато се работи на 2 нива, се използват само процеси. На горното се определят процесите на които ще бъде разрешено да се състезават, а на долното, се определя реда на изпълнението им. На ниско ниво се определя от програма от ядрото на процесора - диспетчър, и има функции диспетчиране. Когато се говори за планиране се разбира стратегии и политики за формиране.
2. Политики за формиране. Цели и критерии.

Осн. цели: да се изберът стратегии които са справедливи и да водят до балансирано натоварване на процесора и ресурсите на компютъра. Друга цел е да се изберат стратегии които да не дискриминират процесите, а всички да са равнопоставени. Излючване възможността до безкрайно отлагане и състояния на клинч. Да гарантира обслужване на всички процеси за крайно време. По отношение на критериите за съпоставяне на критериите се приема базата за сравнение и тя е да се отчита приоритета на процесите; дали избраната стратегия натоварва процесора и как го натоварва; дали се обслужват приоритетно вх./изх. операции и др.

Разделят се на 2 големи групи:

• 
  без привключване
  
  • 
    процесора не се отнема по време на изпълнение на процеса
    
• 
  с привключване
  

(стратегия без превключване) Приоритетна стратегия: всички процеси се поддреждат по приоритети, като първи е този процес с най-голям приоритет и след приключване на работата и освобождаване на ресурса се минава към следващия процес.

(стратегия без превключване) Стратегията FIFO (по реда на заявките)

(стратегия без превключване) Стратегия на циклично обслужване: ако дадения процесе не приключи, то той отива най-отзад на опашката.

(стратегия без превключване) Процесите се обслужват според процесорното си време: процеси който изискват за кратко време процесора те се обслужват първи

(стратегия с превключване) Стратегия за обслужване на опашки на няколко нива:Процесите се разделят на групи според техните процесорни приоритети, и всяка група се слага на отделна опашка, която се разполага на определено инво. Ниво 0 са процесите с най-висок приоритет. Работи с динамични приоритети и динамични кванти.

Предимства: система с по-голяма надеждност и бързодеиствие.

Схема обща шина: процесора и паметта се свързват в една обща шина. Най-лесна за поддържане и най-лесно се прави синхронизация на процесорите.

Недостатък: производителността зависи от производителността на шината.

• 
  явен
  
  • 
    той се задава софтуерно
    
  • 
    използват се езици за паралелни алгоритми
    
• 
  скрит (неявен)
  
  • 
    той се открива от операционната система
    

Управление на процесите в междупроцесните взаимодействия.

Планиране и диспетчиране работата на процесите.

Реконфигуриране (пренасочване;преразпределяне) на задачите при необходимост.

Организация на управлението на различните видове памет.

Управление на различните видове устроиства.

Защита на информацията.

Събиране, съхранение, обработка и извеждане на информацията.

Защита от несанкциониран достъп.

Организация и управление на потребителския интерфейс.

Главен – подчинен – на един от процесорите се назначава да бъде главен, като функциите на останалите процесори са ограничени.