Особливості архітектури UNIX і Linux

Реалізація на рівні зовнішньої бібліотеки

У цьому варіанті функції АРІ надаються користувачу у вигляді бібліотеки процедур і функцій, яка може бути створена стороннім розробником.

Система програмування відповідала тільки за те, щоби підключити об’єктний код бібліотеки до результуючої програми, причому зовнішня бібліотека може бути і такою, що динамічно завантажується (тобто завантажується під час виконання програми).

З точки зору ефективності цей метод найгірший, оскільки зовнішня бібліотека звертається як до функцій ОС, так і до функцій мови програмування.

З точки зору переносимості, то тут тільки одна вимога – зовнішня бібліотека, яка використовується, повинна бути допустимою в довільній з архітектур обчислювальних систем, на які орієнтована прикладна програма. Це можливо, якщо бібліотека відповідає деякому прийнятому стандарту, а система програмування підтримує цей стандарт.

Бібліотека графічного інтерфейсу XLib підтримує стандарт графічного середовища XWindow:

MFC (Microsoft foundation classes) (OC Windows);

VCL (Visual controls library), „Borland”;

CLX, „Borland” (OC Linux, OC Windows).

Як правило АРІ не стандартизовані. В кожному конкретному випадку набір викликів АРІ визначається, перш за все, архітектурою ОС та її призначенням.

Робляться спроби стандартизувати деякий базовий набір функцій, оскільки це суттєво полегшує перенесення програм з одної ОС на іншу.

Приклад: стандарт POSIX. В ньому перераховано великий набір функцій, їх параметрів та значень, що повертаються. Стандартизуються не тільки звертання до АРІ, але і файлова система, організація доступу до зовнішніх пристроїв, набір системних команд.

Приклад: Внутрішній корпоративний стандарт Microsoft, WinAPI.

Win16, Win32_S, Win32, WinCE. З точки зору WinAPI, базова задача – вікно. Тобто він орієнтований на роботу в графічному середовищі.

UNIX є прикладом досить простої архітектури ОС. Більша частина функціональності цієї системи міститься в ядрі, ядро спілкується із прикладними програмами за допомогою системних викликів. Базова структура класичного ядра UNIX зображена на рис. 6

Система складається із трьох основних компонентів: підсистеми керування процесами, файлової підсистеми та підсистеми введення/виведення.

Підсистема керування процесами контролює створення та вилучення процесів, розподілення системних ресурсів між ними, міжпроцесову взаємодію, керування пам’яттю.

Файлова підсистема забезпечує єдиний інтерфейс доступу до даних, розташованих на дискових накопичувачах, і до периферійних пристроїв. Такий інтерфейс є однією з найважливіших особливостей UNIX. Одні й ті самі системні виклики використовують як для обміну даними із диском, так і для виведення на термінал або принтер (програма працює із принтером так само, як із файлом). При цьому файлова система переадресовує запити відповідним модулям підсистеми введення/виведення, а ті — безпосередньо периферійним пристроям. Крім того, файлова підсистема контролює права доступу до файлів, які значною мірою визначають привілеї користувача в системі.

Підсистема введення-виведення виконує запити файлової підсистеми, взаємо діючи з драйверами пристроїв. В UNIX розрізняють два типи пристроїв: символьні (наприклад, принтер) і блокові (наприклад, жорсткий диск). Основна відмінність між ними полягає в тому, що блоковий пристрій допускає прямий доступ. Для підвищення продуктивності роботи із блоковими пристроями використовують буферний кеш — ділянку пам’яті, у якій зберігаються дані, зчитані з диска останніми. Під час наступних звертань до цих даних вони можуть бути отримані з кешу.

Дата добавления: 2014-01-11