Архитектура ОС

Plus de détails

Эволюция электронных носителей информации

par Никита Маслов

Модель "Клиент - Сервер"

par Ростислав Бедрин

Операционные системы

par Кирилл Градов

Apex INFO-2

par Denis Besedin

Текущая тема

Архитектура ОС

Аппаратная зависимость и переносимость ОС

Если код ОС может быть сравнительно легко перенесен с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы одного типа на аппаратную платформу другого типа, то такую ОС называют переносимой (portable), или мобильной.

Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы

привилегированный режим (режим ядра (kernel mode) или режим супервизора)

пользовательский режим (user mode)

Принципы

Безопасность

Совместимость

Мобильность

Открытость, модифицируемость, расширяемость

Функциональная избирательность

Функциональная избыточность

Параметрическая универсальность

Модульное строение

повторно используемые

однократно используемые – при загрузке ОС

Ограничение функций ядра до минимально необходимых функций

Разделение модулей ОС по размещению в памяти вычислительной системы

транзитные, загружаемые в ОП по требованию

резидентные

Разделение модулей ОС по функциям на две группы

модули, выполняющие остальные (вспомогательные) функции

ядро – модули, выполняющие основные функции ОС

Концепция многоуровневой иерархической ВС (виртуальной машины) с ОС многослойной структурой

Состав ОС

файлы документации; модули справочной системы

конфигурационные файлы

программные модули специального формата (например, загрузчик ОС, драйверы ввода-вывода)

модули исходного текста программ

библиотеки разных типов

исполняемые и объектные модули стандартных форматов

Многослойная структура ОС

обрабатывающие программы и приложения

ядро

аппаратура

Вспомогательные модули ОС

библиотеки процедур различного назначения

программы предоставления пользователю дополнительных услуг

системные обрабатывающие программы

утилиты

Внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса

обработка прерываний

загрузка/выгрузка станиц

переключение контекстов

Базовые функции ядра ОС

управление процессами

управление памятью

управление устройствами ввода-вывода

Ядро и вспомогательные модули ОС

ядро – модули, выполняющие

модули, выполняющие вспомогательные функции ОС

Классификация ядер ОС

Гибридное ядро (ГЯ)

Модульное ядро (Мод. Я)

Монолитное ядро (МЯ)

Экзоядро (ЭЯ)

Микроядро (МЯ)

Наноядро (НЯ)

Микроядерная архитектура

Микроядерная архитектура является альтернативой классическому способу построения ОС

в состав микроядра обычно входят: машинно-зависимые модули; модули, выполняющие базовые функции ядра

Типовые средства аппаратной поддержки ОС

средства защиты областей памяти

системный таймер

система прерываний

средства переключения процессов

средства трансляции адресов

средства поддержки привилегированного режима