2010/05/24 16:23:29

Операционные системы (архитектура)

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС.

В составе ОС различают три группы компонентов:

Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

Реклама
Ультралегкие Fujitsu LIFEBOOK для вашего бизнеса

Производительные устройства с высокой степенью защиты данных для комфортной работы как в офисе, так и дома. Ваше рабочее место всегда с вами вместе с мобильными Fujitsu LIFEBOOK

Узнать больше

В определении состава ОС значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав ОС включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

Большинство современных операционных систем представляет собой хорошо структурированные модульные системы, способные к развитию, расширению и переносу на новые платформы. Один из вариантов структуризации ОС - выделение монолитной и микроядерной архитектуры.

Монолитная операционная система

Монолитная операционная система использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме.Такое ядро делится на основные компоненты и модули, реализующие дополнительную функциональность, — например, работу со специфическими внешними устройствами и файловыми системами Переход из пользовательского режима в режим ядра осуществляется через системные вызовы — интерфейс ядра операционной системы.

Микроядерная операционная система

Микроядерная операционная система на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой. В этом случае более высокоуровневые функции операционной системы выполняются специализированными компонентами — серверами, работающими в пользовательском режиме. Управление и обмен данными при этом осуществляется через передачу сообщений, доставка которых является одной из основных функций микроядра Необходимость частого переключения между пользовательским и привилегированным режимами работы обуславливает снижение скорости работы такой системы по сравнению с монолитной, однако, с другой сторон делает системы более гибкой и модифицируемой, добавляя, изменяя или исключая серверы пользовательского режима. Кроме того, серверы хорошо защищены друг от друга, как и любые пользовательские процессы.