Последовательные и параллельные структуры программ

Машинно-зависимые свойства ОС

Способы построения ОС

В операционной системе часто можно выделить некоторое ядро – базовый набор операций, работающих с основным ресурсами компьютера. Часто здесь под ресурсами понимаются только процессор и оперативная память. Все, что позволяет операционной системе работать с периферийными устройствами (другими), все ее особенности по организации многозадачности и т.п. находятся в различных подсистемах. В случае безъядерного построения операционная система становится менее переносимой, более аппаратно-зависимой.

Возможен вариант операционной системы – оболочки. Оболочка – набор функций, которые могут дополнить некоторую базовую операционную систему.

При организации вычислительного процесса ОС в конце концов должна выполнить некоторые операции процессора. Эта часть является машинно-зависимой. Ядро операционной системы является машинно-зависимым. При переносе полного образа ОС на другую аппаратуру вы получите неработоспособную систему. Часто разработчики на установочном носителе предлагают сразу несколько вариантов ядра, таким образом, в ходе установки путем опроса устройств выясняется тип аппаратуры и из соответствующих этой аппаратуре модулей формируется операционная система.

Про установленную операционную систему можно утверждать, что она не может являться машинно-независимой. Хотя разработчики стремятся четко разделить машинно-зависимые и машинно-независимые части, уменьшить зависимую часть. Так, в последних версиях Windows выделен аппаратно зависимый уровень, называемый HAL (hardware apparatus layer), и аппаратно независимое ядро.

Много прикладных программ имеют последовательную структуру, при которой код выполняется последовательно (не считая переходов по условию и переходов при выполнении циклов). При этом в один момент времени может выполняться только одна команда этого приложения.

Большей эффективности можно достичь при помощи организации потоков (нитей). В этом случае код некоторой подпрограммы может выполняться параллельно основному коду. Более того, код подпрограммы может исполняться сразу несколькими потоками. Такое распараллеливание позволяет, например, одновременно обрабатывать запросы нескольких пользователей. Поскольку у всех выполняемых потоков одного процесса единое адресное пространство (общие адреса в оперативной памяти, общие глобальные переменные), то в целом организация многопоточности обходится дешевле, чем запуск нескольких параллельных процессов.

Дата добавления: 2014-12-07