Внутренняя структура операционной системы

OpenSUSE содержит монолитное ядро с поддержкой подгружаемых модулей ядра.

Монолитное ядро предоставляет богатый набор абстракций оборудования. Все части монолитного ядра работают в одном адресном пространстве. Это такая схема операционной системы, при которой все компоненты её ядра являются составными частями одной программы, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путём непосредственного вызова процедур. Монолитное ядро — старейший способ организации операционных систем.

Достоинства: Скорость работы, упрощённая разработка модулей.

Недостатки: Поскольку всё ядро работает в одном адресном пространстве, сбой в одном из компонентов может нарушить работоспособность всей системы.

Монолитные ядра имеют долгую историю развития и усовершенствования и, на данный момент, являются наиболее архитектурно зрелыми и пригодными к эксплуатации. Вместе с тем, монолитность ядер усложняет их отладку, понимание кода ядра, добавление новых функций и возможностей, удаление «мёртвого», ненужного, унаследованного от предыдущих версий кода. «Разбухание» кода монолитных ядер также повышает требования к объёму оперативной памяти, требуемому для функционирования ядра ОС.

Некоторые старые монолитные ядра, в особенности систем класса UNIX/Linux, требовали перекомпиляции при любом изменении состава оборудования. Ядро OpenSUSE позволяет во время работы подгружать модули, выполняющие часть функций ядра. В этом случае компоненты операционной системы являются не самостоятельными модулями, а составными частями одной большой программы, называемой монолитным ядром, которое представляет собой набор процедур, каждая из которых может вызвать каждую. Все процедуры работают в привилегированном режиме.

Все модули ядра работают в адресном пространстве ядра и могут пользоваться всеми функциями, предоставляемыми ядром. Поэтому модульные ядра продолжают оставаться монолитными. Модульность ядра осуществляется на уровне бинарного образа, а не на архитектурном уровне ядра, так как динамически подгружаемые модули загружаются в адресное пространство ядра и в дальнейшем работают как интегральная часть ядра. Модульные монолитные ядра не следует путать с архитектурным уровнем модульности, присущий микроядрам и гибридным ядрам. Практически, динамичная загрузка модулей, это просто более гибкий способ изменения образа ядра во время выполнения — в отличие от перезагрузки с другим ядром. Модули позволяют легко расширить возможности ядра по мере необходимости.

Модульные ядра удобнее для разработки, чем традиционные монолитные ядра, не поддерживающие динамическую загрузку модулей, так как от разработчика не требуется многократная полная перекомпиляция ядра при работе над какой-либо его подсистемой или драйвером. Выявление, локализация, отладка и устранение ошибок при тестировании также облегчаются.

Модульные ядра предоставляют особый программный интерфейс API для связывания модулей с ядром, для обеспечения динамической подгрузки и выгрузки модулей. В свою очередь, не любая программа может быть сделана модулем ядра: на модули ядра накладываются определённые ограничения в части используемых функций. Например, они не могут пользоваться функциями стандартной библиотеки С/С++ и должны использовать специальные аналоги, являющиеся функциями API ядра. Кроме того, модули ядра обязаны экспортировать определённые функции, нужные ядру для правильного подключения и распознавания модуля, для его корректной инициализации при загрузке и корректного завершения при выгрузке, для регистрации модуля в таблице модулей ядра и для обращения из ядра к сервисам, предоставляемым модулем.

Не все части ядра могут быть сделаны модулями. Некоторые части ядра всегда обязаны присутствовать в оперативной памяти и должны быть жёстко «вшиты» в ядро. Также не все модули допускают динамическую подгрузку без перезагрузки ОС. Общей тенденцией развития современных модульных ядер является всё большая модуляризация кода, улучшение механизмов динамической подгрузки и выгрузки, уменьшение или устранение необходимости в ручной подгрузке модулей или в переконфигурации ядра при изменениях аппаратуры путём введения тех или иных механизмов автоматического определения оборудования и автоматической подгрузки нужных модулей, универсализация кода ядра и введение в ядро абстрактных механизмов, предназначенных для совместного использования многими модулями.

Yet another Setup Tool YaST — программный пакет, появившийся в дистрибутиве SuSE Linux, как проприетарная утилита конфигурации операционной системы и установки/обновления пакетов с ПО.

В настоящий момент распространяется по лицензии GPL.

Весь дистрибутив SuSE Linux оптимизирован под управление посредством YaST, он может делать многое. Среди возможностей настройки:

1. Программное обеспечение;

1.1. Управление ПО, онлайн-обновление, обновление с Patch CD, установка дополнительных продуктов с помощью пакетного менеджера Zypper;

1.2. Проверка носителя с ПО;

1.3. Патч текущего ядра системы и создание на его основе ядра с поддержкой Xen;

2. Оборудование;

2.1. Bluetooth, звук, инфракрасные устройства;

2.2. IDE DMA режим;

2.3. Графическая плата и монитор;

2.4. Информация об оборудовании;

2.5. Контроллер диска, принтер, сканер, TV-тюнер;

2.6. Мышь, джойстик, раскладка клавиатуры;

3. Система;

3.1. LVM, драйвера PCI устройств, Powertweak;

3.2. Восстановление системы, загрузчик GRUB или LILO, загрузочная дискета;

3.3. Резервное копирование системы;

3.4. Редактор настроек, управление службами Runlevel;

3.5. Дата и время, управление электропитанием, язык;

4. Сеть, DSL, ISDN, Сетевая карта, Модем, Факс, Автоответчик;

5. Сетевые службы DNS, NTP, NFS, Kerberos, Proxy и т. д.;

6. Управление пользователями и группами, настройка брандмауэра.

Включает в себя утилиту для защиты приложений под названием Novell AppArmor.

YaST не может конфигурировать X Window System, но этим в дистрибутиве SuSE занимается отдельная утилита — SaX2. YaST имеет три графические оболочки, написанные на qt, gtk и ncurses, то есть вы можете использовать его, как из X-сервера, так и из командной строки.

Ещё YaST используется непосредственно для установки дистрибутива. Существует также утилита Autoyast для автоматической установки и настройки системы по созданному заранее образу.

Дата добавления: 2015-08-31