Смешанные системы

Архитектура ОС

В построении ОС осуществляются различные подходы:

Монолитное ядро; т.к ОС- это обычная программа, то можно её организовать так же как всякую другую из процедур и функций. В этом случае компоненты ОС являются несамостоятельными модулями, а составными частями одной большой программы. Такая схема ОС называется монолитным ядром. Монолитное ядро это набор процедур, которые могут вызывать друг друга. Они работают в защищенном режиме. Для монолитных ОС ядро совпадает со всей системой. Это старейший способ организации ОС.

Многоуровневые системы. В этом случае ОС составляют набор модулей, образующих иерархию между интерфейсом пользователя и ПО.

5 интерфейс пользователя

4 управление вводом выводом

3 управление памятью

2 планирование задач

1 hardware

Слоёные системы хорошо реализуются, тестир-ся, модифицируются. При необходимости м. заменить один слой, не трогая другой, но трудно правильно определить порядок слоёв и что к слою относится. Слоёные системы менее эфф-ны, чем монолитные, т.к. д/выполнения операций вв/выв необходимо послед-но проходить все слои от верхнего к ниж.

Микроядерная архитектура (МяА).

Микроядер. cхема построений ОС отражает совр. тенденции в разработке ОС и сост. в перенесении значит-ой части сист. на уровне пользования и минимизация ядра, при этом большинство сост-х ОС явл-ся самостоятельными прогами и взаим-е му ними обеспечивает специальный модуль ядра - микроядро. Микроядро обеспечивает взаимодействие му прогами планир-я и использования ЦП, первичную обработку прерываний операций вв/выв и базовое управление памятью.

Остальные компоненты взаимодействуют др с другом передавая сообщения ч/з микроядро. Основные достоинства микроядра ОС - это выс. степень модульности ядра, что упрощает добавление в него нов. компонентов, упрощает отладку и повышает надёжность ОС.

Поскольку ошибка на уровне пользовательской проги менее опасна, чем отказ на уровне режима ядра. МяА ОС менее производительна из-за необх-ти формировать сообщение.

Из-за того, что рассмотренные подходы имеют свои достоинства и недост-ки, совр ОС используют разл-е комбинации этих подходов. Ядро ОС Linux представляет собой монолитную систему с элементами МяА. При компиляции ядра размещается динамическая загрузка многих компонентов ядра, так называемых модулей.В момент загрузки модуля его код загруж-ся на уровне ситстемы. Др. пример смешанного подхода – это использ-ие монолитного ядра под упр-ем МЯ.4,4BSD MkLinux. Микроядро обеспечивает управление Вирт. Памятью и работу низкоуровневых драйверов. Все остальные функции, включая взаимодействие с прикладными прогами, осуществляется монолитным ядром. Наиболее тесные элементы МяА элемыенты монолитного ядра переплетены в ядре Windows NT. Микроядро NT имеет размер > 1Мб

Компоненты ядра NT располагаются в вытесняемой памяти и взаимодействуют др с другом путём передачи сообщений, как и положено в микроядрных сист-х. И то же t компоненты ядра работают в одном адресном пространстве и исполняют общие структуры данных, что хар-но д/операций систем с монолитным ядром. Причина этого проста - Микроядерная схема коммерчески невыгодна, т.к. неэфф-на, поэтому NT называют гибридной ОС.

Дата добавления: 2014-01-13