Структура операционной системы. Процессорное время и организация памяти

Процессорное время и организация памяти

Для организации многозадачного режима ОС должна некоторым образом распределять ресурсы ЭВМ (время работы процессора и память) между одновременно работающими программами. Обычно используется так называемый вытесняющий режим многозадачной работы (Windows), когда каждая программа непрерывно работает в течение строго определённого небольшого кванта времени, по истечении которого процессор переключается на другую программу. При достаточной производительности процессора создаётся иллюзия одновременной работы всех программ.

Одной из главных задач ОС является управление памятью. Когда основной памяти не хватает, все используемые данные, записываются в особый файл подкачки. Память, представленная файлом подкачки, называется внешней страничной памятью (external page storage). Совокупность основной и внешней страничной памяти называется виртуальной памятью (virtual memory). Однако для программиста виртуальная память выглядит как единое целое. В этом случае говорят, что используется линейная адресация памяти.

Например, ОС Windows и Linux используют линейную адресацию виртуальной памяти. В ОС MS-DOS использовалась нелинейная адресация основной памяти, которую приходилось учитывать при программировании. Файлы подкачки MS-DOS не поддерживались.

Современные операционные системы, как правило, имеют многоуровневое строение (Рис. 4).

Непосредственно с аппаратурой работает ядро операционной системы. Ядро (kernel) – это программа или совокупность связанных программ, которые используют аппаратные особенности ЭВМ. Таким образом, ядро является машинно-зависимой частью операционной системы.

Рис. 4. Уровни операционной системы Linux.

Ядро определяет программный интерфейс. На втором уровне находятся стандартные программы ОС и оболочка, которые работают с ядром и предоставляют пользовательский интерфейс. Программы второго уровня стараются делать машинно-независимыми. В идеале замена ядра равнозначна замене версии операционной системы.

Дата добавления: 2014-01-06