Operating system concept P1 week1

Summary

В этом видео обсуждается концепция операционных систем, которые служат посредником между пользователем и аппаратным обеспечением компьютера. Операционная система обеспечивает удобную и эффективную среду для выполнения программ. Видео также рассматривает различные виды систем, такие как персональные компьютеры, серверы и облачные вычисления, а также рассматривает различные аспекты операционных систем, такие как управление аппаратными ресурсами, обработка прерываний, структура хранения и многопроцессорные системы. В заключении рассматриваются различные типы многопроцессорных систем, включая кластерные системы и их использование для обеспечения высокой доступности и вычислительной мощности.

Takeaways

• 💻 Операционная система (ОС) служит посредником между пользователем и аппаратным обеспечением компьютера.
• 🛠️ Основная цель ОС - предоставить удобную и эффективную среду для выполнения программ.
• 🌐 Операционные системы могут быть найдены на устройствах от смартфонов до облачных вычислений.
• 🖥️ Компьютерная система обычно делится на четыре части: аппаратное обеспечение, ОС, прикладные программы и пользователь.
• 🔩 Аппаратное обеспечение включает процессор, память и устройства ввода-вывода, предоставляя основные вычислительные ресурсы.
• 📝 Прикладные программы определяют, как использовать ресурсы компьютера для решения задач пользователей.
• 🔄 Операционная система контролирует аппаратное обеспечение и координирует использование ресурсов между различными программами и пользователями.
• ⚙️ Прерывание (interrupt) - это сигнал от устройства, которое просит центральный процессор приостановить текущую работу и обратить внимание на другое действие.
• 💾 Хранилище в компьютере организовано в иерархию, где быстрые, но дорогие виды памяти расположены ближе к процессору, а медленные и дешевые - дальше.
• 🔗 В многопроцессорных системах ресурсы распределяются между процессорами, что позволяет увеличить производительность и эффективность работы.
• 🔁 В кластерных системах несколько компьютеров или узлов объединяются для обеспечения высокой доступности и производительности.

Q & A

Что является основной функцией операционной системы?

Операционная система служит посредником между пользователем и аппаратным обеспечением компьютера, предоставляя среду для выполнения программ в удобном и эффективном режиме.

Какие устройства могут использовать операционные системы?

Операционные системы могут использоваться на устройствах от смарт-телевизоров и смартфонов до персональных компьютеров, серверов и облачных вычислительных сред.

Чем операционная система отличается от других программ?

Операционная система - это программа, которая всегда работает на компьютере, обычно это ядро системы. Она отличается от других программ, так как управляет аппаратным обеспечением и координирует использование ресурсов для различных приложений и пользователей.

Что такое прерывание и как оно используется в компьютерных системах?

Прерывание - это сигнал от устройства, которое просит центральный процессор остановить текущую работу и обратить внимание на другое действие. Компьютеры используют таблицу прерывательных обработчиков, чтобы эффективно управлять такими ситуациями.

Какие типы памяти используются в компьютерных системах?

Компьютерные системы используют различные типы памяти, включая основную память (ОЗУ), вспомогательную память, невольтные и вольтные хранилища. Основная память, или ОЗУ, обычно реализована с использованием динамической памяти с постоянным доступом (DRAM).

Что такое прямое управление памятью (DMA) и для чего оно используется?

Прямое управление памятью (DMA) позволяет контроллеру устройства передавать блоки данных напрямую между устройством и основной памятью без участия центрального процессора, что делает передачу данных более эффективной для медленных устройств.

Какие преимущества предоставляет многопроцессорная система?

Многопроцессорные системы увеличивают пропускную способность, позволяя выполнять больше работы за меньшее время. Они могут включать несколько процессоров, каждый из которых имеет один или несколько ядер.

Что такое кластеризованные системы и для чего они используются?

Кластеризованные системы объединяют несколько компьютеров для предоставления высокой доступности и вычислительной мощности. Они могут использоваться для обеспечения непрерывного функционирования в случае сбоя одного или более компьютеров в кластере.

Какие различия между многопроцессорными и кластерными системами?

Многопроцессорные системы включают несколько процессоров, работающих вместе в одной системе, в то время как кластерные системы состоят из двух или более отдельных компьютеров, подключенных через сеть. Кластеры могут предоставлять высокую доступность и вычислительные услуги, используя специально разработанное программное обеспечение.

Что такое симметричное и асимметричное кластерирование?

В симметричном кластере один компьютер работает в активном режиме, а другой наблюдает (горячий резерв). В случае сбоя активный сервер, резервный становится активным. В асимметричном кластере несколько хостов работают и одновременно выполняют задачи, контролируя друг друга.