Архитектура ОС
Типовые средства аппаратной поддержки ОС
средства поддержки привилегированного режима
средства трансляции адресов
средства переключения процессов
система прерываний
системный таймер
средства защиты областей памяти
Микроядерная архитектура
Микроядерная архитектура является альтернативой классическому способу построения ОС
в состав микроядра обычно входят: машинно-зависимые модули; модули, выполняющие базовые функции ядра
Классификация ядер ОС
Наноядро (НЯ)
Микроядро (МЯ)
Экзоядро (ЭЯ)
Монолитное ядро (МЯ)
Модульное ядро (Мод. Я)
Гибридное ядро (ГЯ)
Ядро и вспомогательные модули ОС
модули, выполняющие вспомогательные функции ОС
ядро – модули, выполняющие
Базовые функции ядра ОС
управление устройствами ввода-вывода
управление памятью
управление процессами
Внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса
переключение контекстов
загрузка/выгрузка станиц
обработка прерываний
Вспомогательные модули ОС
утилиты
системные обрабатывающие программы
программы предоставления пользователю дополнительных услуг
библиотеки процедур различного назначения
Многослойная структура ОС
аппаратура
ядро
утилиты
обрабатывающие программы и приложения
Состав ОС
исполняемые и объектные модули стандартных форматов
библиотеки разных типов
модули исходного текста программ
программные модули специального формата (например, загрузчик ОС, драйверы ввода-вывода)
конфигурационные файлы
файлы документации; модули справочной системы
Принципы
Концепция многоуровневой иерархической ВС (виртуальной машины) с ОС многослойной структурой
Разделение модулей ОС по функциям на две группы
ядро – модули, выполняющие основные функции ОС
модули, выполняющие остальные (вспомогательные) функции
Разделение модулей ОС по размещению в памяти вычислительной системы
резидентные
транзитные, загружаемые в ОП по требованию
Ограничение функций ядра до минимально необходимых функций
Модульное строение
однократно используемые – при загрузке ОС
повторно используемые
Параметрическая универсальность
Функциональная избыточность
Функциональная избирательность
Открытость, модифицируемость, расширяемость
Мобильность
Совместимость
Безопасность
Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы
пользовательский режим (user mode)
привилегированный режим (режим ядра (kernel mode) или режим супервизора)
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.