Системное программное обеспечение вычислительных машин

Пространство имён (англ. namespace) — некоторое множество, под которым подразумевается модель, абстрактное хранилище или окружение, созданное для логической группировки уникальных идентификаторов (то есть имён).

Идентификатор, определённый в пространстве имён, ассоциируется с этим пространством. Один и тот же идентификатор может быть независимо определён в нескольких пространствах. Таким образом, значение, связанное с идентификатором, определённым в одном пространстве имён, может иметь (или не иметь) такое же значение, как и такой же идентификатор, определённый в другом пространстве. Языки с поддержкой пространств имён определяют правила, указывающие, к какому пространству имён принадлежит идентификатор (то есть его определение).

Например, Андрей работает в компании X, а ID (сокр. от англ. Identifier — идентификатор) его как работника равен 123. Олег работает в компании Y, а его ID также равен 123. Единственное (с точки зрения некой системы учёта), благодаря чему Андрей и Олег могут быть различимы при совпадающих ID, это их принадлежность к разным компаниям. Различие компаний в этом случае представляет собой систему различных пространств имён (одна компания — одно пространство). Наличие двух работников в компании с одинаковыми ID представляет большие проблемы при их использовании, например, по платёжному чеку, в котором будет указан работник с ID 123, будет весьма затруднительно определить работника, которому этот чек предназначается.

Не будет преувеличением сказать, что идея прерываний была предложена в середине 50-х годов и внесла самый значительный вклад в развитие вычислительной техники. Основной целью введения прерываний является реализация асинхронных операций и распараллеливание работы отдельных устройств вычислительного комплекса.

Поэтому механизм прерывания реализован в аппаратном и программном обеспечении. Структура системы прерываний (в зависимости от аппаратной архитектуры) может быть очень разной, но все они имеют одну общую черту.

Поэтому в качестве обработки прерываний архитектурная вычислительная система включает в себя следующие, независимо от архитектуры вычислительной системы:

1. Установить факт прерывания (приема сигнала прерывания) и идентифицировать прерывание (в операционной системе его можно повторить на шаге 4).

2. Сохраняет состояние приостановленного процесса. Состояние процесса может включать в себя, в первую очередь, значение счетчика команд, содержимое регистра процессора и спецификации режима (например, пользовательский режим или привилегированный режим) и другую информацию.

3. Управление передается аппаратным обеспечением подпрограмме обработки прерываний.

Основной особенностью многопоточных программ является то, что в их среде параллельно развиваются несколько (последовательных) вычислительных процессов, и с точки зрения внешних наблюдателей эти последовательные вычислительные процессы выполняются одновременно ("параллельно").

При этом под параллельным процессом понимается не только процесс, развивающийся одновременно на разных процессорах, каналах и устройствах ввода-вывода, но и последовательный процесс, совместно использующий центральный процессор и частично перекрывающийся во времени при его выполнении.

Любая многопрограммная ОС вместе с параллельным процессом может быть представлена в виде ряда последовательных вычислений, которые, с одной стороны, переходят из одного состояния в другое, конкурируя за ресурсы, а с другой стороны, действуют практически независимо друг от друга, но при этом устанавливая различные типы соединений (посылая сообщения и синхронизируя сигналы). Таким образом, образуется единая система.

Поэтому параллельным называется последовательный вычислительный процесс, который одновременно находится в активном состоянии. Два параллельных процесса могут быть независимыми (независимый процесс) или интерактивными (кооперативный процесс).