Многозадачный режим работы

Реальная работа в многозадачном режиме была реализована в I80286 процессоре, который мог переключаться для работы в реальном (обычном режиме 8086 ) или защищенном.

В защищенном режиме память рассматривается как разделенная на сегменты, а специальный механизм адресации и защиты позволяет поддерживать работу в защищенном режиме. Защита памяти позволила организовать среду таким образом, чтобы в ней могли параллельно выполняться несколько программ – каждая в своей области защищенной памяти. Дальнейшее развитие защищенного режима и появление нового виртуального было реализовано в 80386 - процессоре фирмы INTEL. Этот процессор потребовал и наличие новой операционной системы, которая сделала бы доступными новые его возможности для прикладных программ.

Понятие сегмента памяти сохранило свой первоначальный смысл, однако теперь сегмент мог иметь размер до 4 Гбайт. Программы могли считать, что память реализована как линейная, операционная система получила возможность переключать процессор по своему усмотрению в режим 8086, 80286 на работу с 32-разрядными приложениями, написанными для 386 процессора.

Следует различать работу 386 процессора в виртуальном режиме и 8086 процессора, в котором 386 процессор используется главным образом как более быстрый процессор от того же термина в отношении памяти (виртуальной памяти).

Виртуальная память.Понятие виртуальной памяти используется для определения совокупности реальной физической оперативной памяти и свободной памяти на жестком диске.

Для работы с виртуальной памятью необходимо специальное программное обеспечение. В качестве операционной системы для 386 процессора была разработана система Windows95. Виртуальная память системы Windows состоит из ОП компьютера и файла подкачки, расположенного на жестком диске. Операционная система управляет объемом доступной программы памяти, перекачивая программные сегменты и сегменты данных из памяти на жесткий диск и обратно.

Если сегменты не находятся в ОП, операционная система помечает его отсутствие. В случае если необходимо выполнить оператор из данного сегмента, 386 процессор генерирует состояние “сегмент отсутствует”, сообщая операционной системе, что доступ к данному сегменту невозможен. ОС загрузит данный сегмент в доступную область ОП и передаст управление программе, которая вызвала соответствующее прерывание.

Для увеличения производительности компьютера 386 процессор и следующие за ним модели процессоров позволяют реализовать страничную организацию памяти. Объем используемых страниц 4 Кбайта памяти. При этом сегмент памяти может содержать одну или более таких страниц.

Система Windows 95

Первоначально система Windows использовалась как графический расширитель интерфейса MS-DOS. Совершенствуясь от версии к версии, она приобрела функции законченной операционной системы (ОС), которой, однако, присуща совместимость с MS-DOS.

В Windows 95 (рис. 2.1) операционная среда, поддерживающая работу всех Windows приложений, представляет собой Системную виртуальную машину, способную обслуживать как 32-разрядные, так и 16-разрядные приложения, используемые в версии 3.1.

32- разрядные приложения – это новые приложения Windows, использующие 32-разрядную модель памяти процессоров, начиная с 80386, и подмножество интерфейса программирования Win 32. Каждое из этих приложений в Windows 95 имеет своё собственное адресное пространство, не доступное для других приложений.

Оболочка Windows 95 – это 32-разрядное приложение, которое обеспечивает взаимодействие пользователя и системы. Она объединяет функции диспетчера программ, диспетчера файлов и диспетчера задач в одном приложении.

Рис.2.1. Архитектура системы Windows 95

Обслуживание многозадачности реализуется на основе принципа так называемой вытесняющей многозадачности.