Факторные подсистемы сложных систем, принципы системного подхода.
Факторные подсистемы сложных систем, принципы системного подхода. - раздел Образование, Экзаменационные вопросы по курсу Операционные системы Сложные Системы Можно Подразделить На Следующие Факторные Подсистемы:
...
Сложные системы можно подразделить на следующие факторные подсистемы:
1) решающую, которая принимает глобальные решения во взаимодействии с внешней средой и распределяет локальные задания между всеми другими подсистемами
2) информационную, которая обеспечивает сбор, переработку и передачу информации, необходимой для принятия глобальных решений и выполнения локальных задач
3) управляющую для реализации глобальных решений
4) гомеостазную, поддерживающую динамическое равновесие внутри систем и регулирующую потоки энергии и вещества в подсистемах
5) адаптивную, накапливающую опят в процессе обучении для улучшения структуры функций системы
Существует целый ряд принципов системного подхода:
· первый принцип «разделяй и властвуй»
· второй – иерархическое представление
4. Общая характеристика понятий «состояние», «поведение» и «устойчивость» системы.
Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.
Процесс целенаправленного изменения во времени состояния системы называется поведением.
В отличие от управления, когда изменение состояния системы достигается за счет внешних воздействий, поведение реализуется исключительно самой системой, исходя из собственных целей.
Считается, что это поведение системы связано с окружающей средой, т.е. с другими системами, с которыми она входит в контакт или вступает в определенные взаимоотношения.
В общем можно утверждать, что поведение систем описывается в терминах восстановление состояния системы, когда они нарушаются в результате изменения состояния окружающей среды (свойства гомеостаза/устойчивости).
Наряду с этим система должна обладать свойствами роста (развития). Развитие можно трактовать как одну из составляющих поведения системы.
Устойчивость, т.е. способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям является фундаментальным свойством системы. От нее зависит продолжительность жизни системы.
Простые системы имеют пассивные формы устойчивости: прочность, сбалансированность, регулируемость, гомеостаз.
Для сложных систем определяющими являются активные формы устойчивости: надежность, живучесть и адаптируемость.
5. Общая характеристика понятий «деятельность», «функционирование», «ресурсы» и «управление»
Деятельность как научная категория в свое время была предметом исследования в философии. На определенном этапе это научное направление стало самостоятельным и получило название методология (учение об организации деятельности).
Такое определение однозначно детерминирует и предмет методологии – организацию деятельности.
Методология (от греч. исследование + учение)
Можно сказать, что деятельность и функционирование, отражающие динамику объекта или явления, по своему содержанию представляют собой процесс.
Смысл этого понятия от латинского processus «течение», «ход», «продвижение».
Варианты определений процесса:
1. протекание, ход какого-либо явления
совокупность последовательных действий, направленных на достижение определенного результата
2. последовательная смена состояний в развитии чего-нибудь
Стандарт ISO 9000:2000 определяет процесс как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих действий, преобразующих входящие данные в исходящие (информационная трактовка).
Совокупность фрагментов процесса (операций) характеризует его содержание; необходимая последовательность выполнения операций формирует логическую структуру процесса.
Таким образом, деятельность обязательно подразумевает наличие ее содержания и логической структуры.
Обязательным атрибутом деятельности является цель, именно она и побуждает деятельность, т.е. процесс или совокупность процессов.
Для того чтобы выполнить любое действие (операцию) необходима определенная совокупность ресурсов:
1. материальных
2. энергетических
3. информационных
4. трудовых
5. интеллектуальных
Это означает, что категория «ресурсы» также является обязательным атрибутом деятельности.
Разные операции или их совокупность требуют:
¾ наличие своего (т.е. определенного) набора ресурса
¾ предоставление их в определенном месте (пространственная локализация ресурса)
¾ предоставление их в определенно время (временная локализация ресурса)
Эти же рассуждения касаются и «инструментария среды реализации процесса», позволяющей должным образом воздействовать на ресурсы.
Для координирования пространственно-временной локализации как «ресурсов», так и «инструментария» требуется управление.
Отметим, что категория «управление» является фундаментальной категорией, присущей как природе, так и социуму.
Именно за счет управления формируется управляющее воздействие, которое обеспечивает движение объекта в нужном (целевом) направлении.
Отметим, что управление подразумевает наличие следующих функций:
· планирование
· организация (действия по реализации плана)
· контроль (обратная связь)
· формирование корректирующих правленческих воздействий
Содержательное единство деятельности и функционирования, отраженное в процессном представлении, позволяет с единых позиций рассматривать деятельность и функционирование, поэтому в дальнейших рассуждениях мы будем рассматривать эти категории как синонимы (конечно, понимая то различие, которое существует реально между ними).
Таким образом, деятельность (функционирование) в первую очередь характеризуется целеполагаемостью, т.е. наличием цели (целевой установки).
Необходимость достижения поставленной цели требует, в свою очередь, организации деятельности, включающей планирование деятельности, выделение необходимых ресурсов, управление процессом и ресурсами в ходе реализации пути достижения цели.
Таким образом, изучая различные предметные области, мы имеем, по сути, дело с двумя фундаментальными проблемами: сложностью и деятельностью.
Общая характеристика понятий сложность система модель... Существующие предметные области и явления сложны В силу этого реальный наблюдатель может видеть только отдельные...
Исследование объекта как системы, признаки сложности системы
Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени.
Объект может быть материальным или абстрактным, естеств
Архитектура процессора с точки зрения программиста
Для программиста любой процессор состоит из набора регистров памяти различного назначения, которые определенным образом связаны между собой и обрабатываются в соответствии с некоторой системой прав
Основные этапы эволюции вычислительных систем
Существуют различные классификации ВС. Наиболее часто они классифицируются по элементной базе. В соответствии с этой классификацией в эволюции ВС выделяются 4 этапа:
1. Первый период (1945
Основные принципы разработки архитектуры ОС
Архитектура – это базовая организация системы, воплощенная в ее компонентах, их отношениях между собой и с окружением, а также принципы, определяющие проектирование и развитие системы [IEE[1471] .
Монолитная архитектура ОС
В монолитной архитектуре ОС уже присутствует некая структурированность, которая определяется набором процедур.
Здесь каждая процедура имеет хорошо определенный интерфейс и может вызвать лю
Многоуровневая архитектура ОС
Многоуровневая архитектура появилась в ответ на ограничения монолитной архитектуры в плане расширяемости, переносимости и совместимости.
Основная ее идея состоит в следующем:
1. П
Понятие процесса, состояния процесса, модель процесса
Процесс является фундаментальным понятием, отражающим функционирование ОС. По своей сути это динамический объект, над которым ОС выполняет определенные действия.
Рассмотрим модели процессо
Планирование процессов. Уровни планирования
Процессы – деятельность ОС. Одной из составляющих процессов являются ресурсы. Они ограничены. Поскольку процессов много, необходимо организовать координацию их использования. Кроме того, процессы –
Критерии планирования и требования к алгоритмам
Понятно, что могут существовать различные алгоритмы планирования. И хотелось бы, чтобы они были универсальны, но реально этого не происходит. Чаще всего тот или иной алгоритм подходит к определенно
Параметры планирования
При планирование ОС опирается на два класса параметров объекта. Первый класс отражает статистические параметры, второй – динамические. Статистические параметры не изменяются в ходе функционирования
Вытесняющее и невытесняющее планирование
Процесс планирования осуществляется частью ОС, называемой планировщиком. Он может принимать решения о выборе для исполнения нового процесса из числа находящихся в состоянии готовность в следующих 4
Алгоритм планирования процессов First-Come, First-Served (FCFS)
Реально существует множество разнообразных алгоритмов планирования. Каждый из них эффективен для определенного класса задач.
Существуют алгоритмы, которые можно применять на различных уров
Алгоритм планирования процессов Round Robin (RR)
Отмеченные недостатки устраняются в следующем алгоритме: Round Robin (RR).
В целом он похож на предыдущий алгоритм, но дополнительно вводится механизм вытесняющего планирования.
Алгоритм планирования процессов Shortest-Job-First (невытесняющий)
При рассмотрении алгоритмов FCFS и RR мы видели, насколько существенным для них является порядок расположения процессов в очереди процессов, готовых к исполнению. Если короткие задачи расположены в
Потоки. Мультипрограммирование на уровне потоков
Чтобы поддерживать мультипрограммирование (многозадачность), ОС должна определить и оформить для себя те внутренние единицы работы, между которыми будет разделяться процессор и другие ресурсы компь
Общие характеристики связи между процессами
* направление связи.
Связь бывает однонаправленная (симплексная) и двунаправленная (полудуплексная для поочередной передачи информации и дуплексная с возможностью одновременной передачи да
Организация физической памяти компьютера
Со времен создания ЭВМ фон Неймана основная память в компьютерной системе организована как линейное (одномерное) адресное пространство, состоящее из последовательности слов, а позже байтов. Аналог
Функции ОС по управлению памятью
Под памятью (memory) в данном случае подразумевается оперативная (основная) память компьютера. В однопрограммных операционных системах основная память разделяется на две части. Одна часть - для оп
Виртуальная память
Объем оперативной памяти существенно сказывается на характере протекания вы-
числительного процесса, так как он ограничивает число одновременно выполняющихся
программ, т. е. урове
Методы структуризации виртуального адресного пространства
Большинство систем виртуальной памяти используют технику, называемую страничной организацией памяти. Любой процесс, реализуемый в компьютере, может обратиться к множеству адресов в памяти. Адреса м
Страничная организация виртуальной памяти
При страничной организации виртуальное адресное пространство каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной системы размера, называемые виртуальными страницами (Virtual
Сегментация виртуальной памяти
При страничной организации виртуальное адресное пространство делится на равные части механически без учета смыслового значения данных. Для многих задач наличие двух и более отдельных виртуальных ад
Программная поддержка механизмов виртуальной памяти
52. Общая характеристика устройств ввода – вывода
Внешние устройства, выполняющие операции ввода-вывода, можно разделить на три группы:
· устройства, работающие с
Назначение и задачи подсистемы ввода-вывода
Обмен данными между пользователями, приложениями и периферийными устройствами компьютера выполняет специальная подсистема ОС - подсистема ввода-вывода. Собственно для выполнения этой задачи и был
Драйверы устройств ввода вывода
Первоначально термин «драйвер» применялся в достаточно узком смысле; под драйвером понимается программный модуль, который:
· входит в состав ядра ОС, работая в привилегированном режиме;
Многослойная модель подсистемы ввода-вывода
При большом разнообразии устройств ввода-вывода, обладающих существенно различными характеристиками, иерархическая структура подсистемы ввода-вывода позволяет соблюсти баланс между двумя противоре
Архитектура файловой системы
Классическая схема организации программного обеспечения файловой системы представлена на рис.
Логическая организация файлов
Логический ввод-вывод предоставляет приложениям и пользователям доступ к записям.
Метод доступа
Наиболее близкий пользователю уровень файловой системы. Он обеспечивает стандартный
Каталоговые системы
Связующим звеном между системой управления файлами и набором файлов служит файловый каталог. Простейшая форма системы каталогов состоит в том, что имеется один каталог, в котором содержатся все ф
Физическая организация файловой системы
Информационная структура магнитных дисков
Представление пользователей о файловой системе как об иерархически организованном множестве информационных блоков имеет мало общего с порядком хр
S – номер сектора
На каждой стороне каждой пластины размечены тонкие концентрические кольца дорожки (tracks), на которых хранятся данные. Нумерация дорожек начинается с 0 от внешнего края к
Физическая организация и адресация файла
Физическая организация выделяет способ размещения файлов на диске и учет соответствия блоков диска файлам. Основными критериями эффективности физической организации файлов являются:
Физическая организация FAT
Для обеспечения доступа приложений к файлам операционная система с файловой системой FAT использует следующие структуры:
· загрузочные сектора главного и дополнительных разде
Основные этапы развития операционных систем корпорации Microsoft.
Операционные системы корпорации Microsoft для настольных и переносныхкомпьютеров можно разделить на три семейства: MS DOS, Consumer Windows (Windows95/98/Me) и Professional (Windows NT/2000/2003/.
Основные функции, выполняемые уровнем HAL ОС Windows 2000.
Над уровнем HAL располагается уровень, содержащий ядро ОС, а также драйверы устройств. Существуют четыре вида драйверов: (1) аппаратных средств, (2) файловойсистемы, (3) фильтров и (4) сетевых уст
Общая характеристика исполняющей подсистемы ОС Windows 2000.
Над ядром и драйверами устройств располагается исполняющая система. Она написана на языке С, не зависит от архитектуры машины и может быть перенесена на новые машины относительно просто. Исп
Средства достижения безопасности в ОС Windows 2000
ОС Windows NT была разработана так, чтобы соответствовать уровню С2 требований безопасности Министерства обороны США (DoD 5200.28 - STD) [37]. Этот стандарт требует наличия у операционных систем оп
Набор API для Win 32.
Этот набор интерфейсов прикладного программирования позволяет выполнять шифрование файлов, дешифрование и восстановление зашифрованных файлов, а также их импорт и экспорт (без предварительного деши
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов